专利名称：废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的方法
技术领域：
本发明涉及一种高纯氧化铁生产方法，特别涉及利用废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的生产方法。
背景技术：
废旧轮胎是污染环境的固体废弃物中最难处理的品种之一，随着我国经济的发展，机动车拥有量高速增长，废旧轮胎日益增多，废旧轮胎所带来的社会环境污染日益显著，已经引起了国家的高度重视，国家将“化害为利，变废为宝”确立为我国橡胶工业长期发展的基本战略方针。子午线轮胎是轮胎工业的主流产品，据测算，子午线轮胎中含有58-60％的橡胶混合物、22-24％的尼龙等合成纤维以及16-24％的钢丝。从废旧子午线轮胎中分离出来的橡胶和尼龙通过深加工可以制成再生胶、胶粉和塑料制品，得以循环利用，但钢丝中因为夹杂有含硫橡胶，因此不能重新回炉制备高品质钢用，目前大都作为废钢材廉价出售，没有充分挖掘出子午线轮胎钢丝的优异品质(含碳量不低于0.7％的高锰高碳钢，而钢材中的杂质如硅、硫、磷等有着严格的控制，一般硫、磷含量各不大于0.03％)，相应的高附加值也没有体现出来。
而高纯氧化铁(α-Fe2O3)是生产软磁铁氧体磁性材料的主要原料，占质量分数的70％左右。随着电子技术高频化，收音机、电视机的迅速普及，计算机的飞速发展，软磁铁氧体已成为电子信息技术领域不可缺少的材料，因此对其主要原料高纯氧化铁的需求将有着很大市场，目前高纯氧化铁的生产主要以优质铁皮或钢铁行业的酸洗废液为原料，其中以优质铁皮为原料存在原料供应困难及成本高的问题，而以酸洗废液为原料存在提纯工艺复杂，产品性能不稳定的缺点。
发明内容为了解决现有高纯氧化铁制备存在的原料供应困难及成本高等缺点，提供一种用废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的生产工艺。
为此，本发明采用如下步骤一种废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的方法，所述方法的具体工艺流程如下选材将废旧轮胎破碎，选择子午钢丝为原料；黄铜镀层退镀退镀子午钢丝表面的黄铜镀层；酸溶解在经退镀后的原料中加入过量的酸性介质，溶解制备亚铁盐溶液，同时加入蒸馏水，使溶液中亚铁离子含量为20-90g/L；过滤除碳过滤除去原夹杂在纤维状子午钢丝中的橡胶粒以及上述酸溶解过程中产生的黑色悬浮物；除杂氧化(1)、将过滤除碳后获得的滤液升温到30-60℃，搅拌的同时滴加20-30％的氨水，使溶液pH值为2.0-6.0，然后加入聚丙烯酰胺絮凝剂，除去溶液中的硅杂质、絮凝物；(2)、将上述除硅后的滤液升温至70-95℃，搅拌的同时滴加20-30％的氨水，控制溶液终点的pH值5.0-6.0，同时通入流量为30-100升/分的空气进行氧化，过滤、洗涤获得滤饼；烘干煅烧把过滤、洗涤后的滤饼烘干，控制温度90-120℃，将烘干后的沉淀物煅烧，控制温度600-700℃。
进一步，所述的黄铜镀层退镀步骤采用的是电化学方法，所述电化学方法的参数如下35g/L亚硝酸钠，pH＝5-7，室温，阳极电流密度1A/dm2。
所述的黄铜镀层退镀步骤采用的是化学方法，所述化学方法退镀黄铜镀层的介质是氨水加过氧化氢溶液。
所述的选材步骤中的子午钢丝平均长度为50mm。
所述的酸溶解步骤中的酸性介质为下式之一或组合①硫酸；②盐酸；③硝酸。
所述的烘干煅烧步骤中采用喷雾流化床干燥器烘干。
所述的烘干煅烧步骤中采用回转窑煅烧。
更进一步，所述的烘干煅烧步骤中烘干温度为100℃，煅烧温度为650℃。
与现有的技术相比，本发明具有以下效果1、实现了废旧子午线轮胎钢丝回收的更高价值；2、获得呈红棕色、平均粒径为0.5微米左右，三氧化二铁含量大于99.0％的高纯氧化铁；3、通过对过滤清洗后的含铵溶液与石灰反应，以制备碳酸氢铵实现二次废液的回收利用；4、制备氧化铁的方法简单可靠，能耗小，生产过程没有二度污染，产品成本低、品质高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但不能将方案中所涉及的方法及技术参数理解为对本发明的限制。
选材称取废旧轮胎破碎后经磁选出来的平均长度为50mm左右纤维状的子午钢丝500g；黄铜镀层退镀放入200mL的氨水(14％)与5mL过氧化氢(30％)的溶液中退镀10分钟后取出清洗；酸溶解加入60％硫酸的1100mL溶解，加入蒸馏水配制含Fe2+75g/L的硫酸亚铁溶液；过滤除碳过滤除去原夹杂在纤维状子午钢丝中的橡胶粒及钢丝溶解过程中产生的大量黑色悬浮物；除杂氧化取滤液控制温度在45℃，在不断搅拌下，加入25％的氨水调节溶液pH值3.0，同时加入50PPM的聚丙烯酰胺絮凝剂，反应30min后过滤除去絮凝物。将滤液升温到80℃，滴加25％的氨水，同时通入流量为30-100升/分的空气进行氧化，用氨水控制溶液终点的pH值为5.0-6.0，反应10小时后，过滤、洗涤获得滤饼；烘干煅烧把洗净后的滤饼，放入喷雾流化床干燥器中烘干，控制温度100℃，时间3小时。将烘干后的沉淀，送入回转窑中煅烧，控制温度650℃、时间2小时出窑。获得呈棕红色、平均粒径为5微米左右，三氧化二铁含量大于99.0％的高纯氧化铁490g。
权利要求
1.一种废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的方法，其特征在于所述方法的具体工艺流程如下选材将废旧轮胎破碎，选择子午钢丝为原料；黄铜镀层退镀退镀子午钢丝表面的黄铜镀层；酸溶解在经退镀后的原料中加入过量的酸性介质，溶解制备亚铁盐溶液，同时加入蒸馏水，使溶液中亚铁离子含量为20-90g/L；过滤除碳过滤除去原夹杂在纤维状子午钢丝中的橡胶粒以及上述酸溶解过程中产生的黑色悬浮物；除杂氧化(1)、将过滤除碳后获得的滤液升温到30-60℃，搅拌的同时滴加20-30％的氨水，使溶液pH值为2.0-6.0，然后加入聚丙烯酰胺絮凝剂，除去溶液中的硅杂质、絮凝物；(2)、将上述除硅后的滤液升温至70-95℃，搅拌的同时滴加20-30％的氨水，控制溶液终点的pH值5.0-6.0，同时通入流量为30-100升/分的空气进行氧化，过滤、洗涤获得滤饼；烘干煅烧把过滤、洗涤后的滤饼烘干，控制温度90-120℃，将烘干后的沉淀物煅烧，控制温度600-700℃。
2.如权利要求1所述的废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的方法，其特征在于所述的黄铜镀层退镀步骤采用的是电化学方法，所述电化学方法的参数如下35g/L亚硝酸钠，pH＝5-7，室温，阳极电流密度1A/dm2。
3.如权利要求1所述的废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的方法，其特征在于所述的黄铜镀层退镀步骤采用的是化学方法，所述化学方法退镀黄铜镀层的介质是氨水加过氧化氢溶液。
4.如权利要求1-3之一所述的废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的方法，其特征在于所述的选材步骤中的子午钢丝平均长度为50mm。
5.如权利要求4所述的废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的方法，其特征在于所述的酸溶解步骤中的酸性介质为下式之一或组合①硫酸；②盐酸；③硝酸。
6.如权利要求5所述的废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的方法，其特征在于所述的烘干煅烧步骤中采用喷雾流化床干燥器烘干。
7.如权利要求6所述的废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的方法，其特征在于所述的烘干煅烧步骤中采用回转窑煅烧。
8.如权利要求7所述的废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的方法，其特征在于所述的烘干煅烧步骤中烘干温度为100℃，煅烧温度为650℃。
全文摘要
本发明提供了一种废旧子午线轮胎钢丝回收制备高纯氧化铁的方法，所述的方法是选材、黄铜镀层退镀、酸溶解、过滤除碳、除杂氧化获得滤饼、烘干煅烧把过滤、洗涤后的滤饼烘干，控制温度90－120℃，将烘干后的沉淀物煅烧，控制温度600－700℃。本发明实现了废旧子午线轮胎钢丝回收的更高价值；获得呈红棕色、平均粒径为0.5微米左右，三氧化二铁含量大于99.0％的高纯氧化铁；通过对过滤清洗后的含铵溶液与石灰反应，以制备碳酸氢铵实现二次废液的回收利用；制备氧化铁的方法简单可靠，能耗小，生产过程没有二度污染，产品成本低、品质高。
文档编号B09B3/00GK1887727SQ200610052470
公开日2007年1月3日 申请日期2006年7月14日 优先权日2006年7月14日
发明者郑精武, 姜力强, 乔梁, 俞斌, 盛嘉伟, 李涓 申请人:浙江工业大学