钛酸铁钠粉体的制备方法

本发明涉及一种钛酸铁钠粉体的制备方法，属于无机材料。

背景技术：

1、近年来，钛酸铁钠在节能涂料、光催化剂、多相催化剂和钠离子电池阳极材料等方面的应用研究已有诸多报道，成为国内外钛基功能材料的研究热点之一。现有合成钛酸铁钠主要采用高温煅烧制备工艺；钠源主要是碳酸钠、硝酸钠，钛源主要是二氧化钛、偏钛酸，铁源主要为草酸铁、三氧化二铁和硝酸铁。现有的制备方法存在原料成本高和合成时间长的缺点。钛精矿由于本身就含有合成钛酸铁钠所必须的铁源和钛源，因此，探索和开发以钛精矿为原料制备钛酸铁钠的工艺路线非常必要。

2、cn105056956a的专利申请公开了一种可见光响应的钛酸铁钠光催化材料及其制备方法和应用，该光催化材料的分子式为nafeti3o8，该方法包括如下步骤：分别称取含钠离子的化合物、含铁离子的化合物、含钛离子的化合物，通过研磨均匀混合各原料；第一次煅烧，自然冷却，研磨；第二次煅烧，自然冷却，研磨；第三次煅烧，自然冷却，研磨，即制得钛酸铁钠光催化材料nafeti3o8粉末。该方法存在如下缺陷：该方法耗时耗能巨大，生产成本较高，有很大的优化空间。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种钛酸铁钠粉体的制备方法。

2、钛酸铁钠粉体的制备方法，包括以下步骤：

3、a、球磨：将钛精矿进行球磨，得到钛精矿细磨料；

4、b、制备混合料：将钛精矿细磨料、粘结剂、碳酸钠按重量比1:0.05:0.5混匀，压片，烘干，得到干燥片状混合料；

5、c、焙烧：将片状混合料进行氧化焙烧，焙烧结束后于空气气氛中冷却，得到氧化产物；

6、d、球磨：将氧化产物进行球磨，得到钛酸铁钠粉体。

7、其中，步骤a中，球磨方式为干磨，球料质量比为37:1，球磨时间为3.8～4.2h，球磨转速为180～220r/min。

8、其中，步骤b中，所述粘结剂为聚乙烯醇溶液，质量浓度为5～7％。

9、其中，步骤b中，烘干温度为110～130℃，烘干时间为3.8～4.2h。

10、其中，步骤c中，炉温25～35℃入炉，在1.8～2.2h内升温至氧化焙烧温度为750℃～1000℃，再于氧化焙烧烧温度保温5.5～6.5h，保温结束后随炉冷却至280～320℃时取料。

11、其中，步骤d中，球磨方式为干磨，球料质量比为37:1，球磨时间为3.8～4.2h，球磨转速为180～220r/min。

12、本发明有益效果：

13、1、本发明所提供的一种钛酸铁钠粉体的制备方法，使用钛精矿作为合成钛酸铁钠的铁源和钛源，原料价格低廉且储量巨大，大幅度降低产品生产成本。

14、2、本发明所提供的一种钛酸铁钠粉体的制备方法，在较短的还原时间可以制备出钛酸铁钠粉体，工艺简单，对生产设备和生产环境要求低，便于大规模工业生产，具备较好的社会经济效益。

技术特征：

1.钛酸铁钠粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的钛酸铁钠粉体的制备方法，其特征在于：步骤a中，球磨方式为干磨，球料质量比为37:1，球磨时间为3.8～4.2h，球磨转速为180～220r/min。

3.根据权利要求1所述的钛酸铁钠粉体的制备方法，其特征在于：步骤b中，所述粘结剂为聚乙烯醇溶液，质量浓度为5～7％。

4.根据权利要求1所述的钛酸铁钠粉体的制备方法，其特征在于：步骤b中，烘干温度为110～130℃，烘干时间为3.8～4.2h。

5.根据权利要求1所述的钛酸铁钠粉体的制备方法，其特征在于：步骤c中，炉温25～35℃入炉，在1.8～2.2h内升温至氧化焙烧温度为750℃～1000℃，再于氧化焙烧烧温度保温5.5～6.5h，保温结束后随炉冷却至280～320℃时取料。

6.根据权利要求1所述的钛酸铁钠粉体的制备方法，其特征在于：步骤d中，球磨方式为干磨，球料质量比为37:1，球磨时间为3.8～4.2h，球磨转速为180～220r/min。

技术总结
本发明提供了一种钛酸铁钠粉体的制备方法，属于无机材料技术领域。所述方法可包括如下步骤：球磨：将钛精矿进行球磨，得到钛精矿细磨料；制备混合料：将钛精矿细磨料、粘结剂、碳酸钠按重量比1:0.05:0.5混匀，压片，烘干，得到干燥片状混合料；焙烧；球磨，即得到钛酸铁钠粉体。本发明采用的一种钛酸铁钠粉体的制备方法，原料价格低廉储量大，工艺流程简单，可大规模生产，具有良好的社会经济效益。

技术研发人员：吴恩辉,徐众,李军,侯静,张士举,张远,黄平
受保护的技术使用者：攀枝花学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13