一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及四氧化三铁的制备方法，具体涉及一种四氧化三铁粉的制备方法。
【背景技术】
[0002]四氧化三铁，化学式Fe304。别名氧化铁黑、磁铁、吸铁石，为具有磁性的黑色晶体，故又称为磁性氧化铁。溶于酸，不溶于水、碱及乙醇、乙醚等有机溶剂。天然的四氧化三铁不溶于酸，潮湿状态下在空气中容易氧化成三氧化二铁。通常用作颜料和抛光剂，电池材料，也可用于制造录音磁带和电讯器材。
[0003]镉是人体非必需元素，在自然界中常以化合物状态存在，一般含量很低，正常环境状态下，不会影响人体健康。镉和锌是同族元素，在自然界中镉常与锌、铅共生。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，选择性地蓄积肝、肾中。其中，肾脏可吸收进入体内近1/3的镉，是镉中毒的“靶器官”。其它脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积。由于镉损伤肾小管，病者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别具使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状。传统的电源材料镉具有不易回收，污染土壤等缺点，随着社会经济的高速发展以及人们对于环境要求不断提高，传统的高耗能，高污染类的产品已经不能适应时代的发展需求。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法。
[0005]本发明的技术方案是:一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，包括以下步骤:一，将硫酸亚铁溶液加氢氧化钠溶液在反应釜内加热反应，反应同时通入氧气，反应结束后过滤得出氢氧化铁；二，得到的氢氧化铁在预干炉内煅烧得到三氧化二铁；三，将得到的三氧化二铁加热密封还原炉，在还原剂和820°C温度的下还原成四氧化三铁，即成品。
[0006]本发明的进一步改进包括:
[0007]所述步骤一种反应釜内温度是90-95°C。
[0008]所述步骤一中硫酸亚铁和氢氧化钠的摩尔比是1: 2。
[0009]所述步骤一的反应时间不小于3个小时。
[0010]所述步骤二中的煅烧温度为650 °C。
[0011 ] 所述步骤三中的还原剂是乙炔黑或氢气。
[0012]一种根据上述方法制得的四氧化三铁在铁镍电池负极的应用。
[0013]本发明的优点是本产品作为传统电池材料镉的替代产品，可有效减少环境污染，便于回收利用。而且本发明工艺简单，设备要求低，反应条件温和，适用于大批量的工业化生产，对周边环境污染小。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明做详细说明。
[0015]实施例1
[0016]一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，包括以下步骤:一，将硫酸亚铁溶液加氢氧化钠溶液在反应釜内加热反应，反应同时通入氧气，反应结束后过滤得出氢氧化铁；二，得到的氢氧化铁在预干炉内煅烧得到三氧化二铁；三，将得到的三氧化二铁加热密封还原炉，在还原剂乙炔黑或氢气和820°C温度的下还原成四氧化三铁，即成品。
[0017]实施例2
[0018]一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，包括以下步骤:一，将硫酸亚铁溶液加氢氧化钠溶液在反应釜内加热至90-95°C反应，反应同时通入氧气，反应结束后过滤得出氢氧化铁；二，得到的氢氧化铁在预干炉内煅烧得到三氧化二铁；三，将得到的三氧化二铁加热密封还原炉，在还原剂乙炔黑或氢气和820°C温度的下还原成四氧化三铁，即成品。
[0019]实施例3
[0020]一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，包括以下步骤:一，将硫酸亚铁溶液加氢氧化钠溶液在反应Il内加热至90-95°C反应3小时，反应同时通入氧气，反应结束后过滤得出氢氧化铁；二，得到的氢氧化铁在预干炉内煅烧得到三氧化二铁；三，将得到的三氧化二铁加热密封还原炉，在还原剂乙炔黑或氢气和820°C温度的下还原成四氧化三铁，即成品。
[0021]实施例4
[0022]—种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，包括以下步骤:一，将硫酸亚铁溶液加氢氧化钠溶液在反应Il内加热至90-95°C反应3小时，反应同时通入氧气，反应结束后过滤得出氢氧化铁；二，得到的氢氧化铁在预干炉内煅烧得到三氧化二铁，煅烧温度为650°C ;三，将得到的三氧化二铁加热密封还原炉，在还原剂乙炔黑或氢气和820°C温度的下还原成四氧化三铁，即成品。
[0023]实施例5
[0024]—种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，包括以下步骤:一，将硫酸亚铁溶液加氢氧化钠溶液在反应Il内加热至90°C反应5小时，反应同时通入氧气，反应结束后过滤得出氢氧化铁；二，得到的氢氧化铁在预干炉内煅烧得到三氧化二铁，煅烧温度为650°C ;三，将得到的三氧化二铁加热密封还原炉，在还原剂乙炔黑或氢气和820°C温度的下还原成四氧化三铁，即成品。该成本可以应用于铁镍电池的负极，可有效减少环境污染，便于回收利用。
[0025]实施例6
[0026]—种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，包括以下步骤:一，将硫酸亚铁溶液加氢氧化钠溶液在反应Il内加热至95°c反应3小时，反应同时通入氧气，反应结束后过滤得出氢氧化铁；二，得到的氢氧化铁在预干炉内煅烧得到三氧化二铁，煅烧温度为650°C ;三，将得到的三氧化二铁加热密封还原炉，在还原剂乙炔黑或氢气和820°C温度的下还原成四氧化三铁，即成品。
[0027]实施例7
[0028]—种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，包括以下步骤:一，将硫酸亚铁溶液加氢氧化钠溶液在反应Il内加热至93°C反应4小时，反应同时通入氧气，反应结束后过滤得出氢氧化铁；二，得到的氢氧化铁在预干炉内煅烧得到三氧化二铁，煅烧温度为650°C ;三，将得到的三氧化二铁加热密封还原炉，在还原剂乙炔黑或氢气和820°C温度的下还原成四氧化三铁，即成品。
[0029]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:一，将硫酸亚铁溶液加氢氧化钠溶液在反应釜内加热反应，反应同时通入氧气，反应结束后过滤得出氢氧化铁；二，得到的氢氧化铁在预干炉内煅烧得到三氧化二铁；三，将得到的三氧化二铁加热密封还原炉，在还原剂和820°c温度的下还原成四氧化三铁，即成品。
2.根据权利要求1所述的一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，其特征在于，所述步骤一种反应釜内温度是90-95°C。
3.根据权利要求1所述的一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，其特征在于，所述步骤一中硫酸亚铁和氢氧化钠的摩尔比是1: 2。
4.根据权利要求1所述的一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，其特征在于，所述步骤一的反应时间不小于3个小时。
5.根据权利要求1所述的一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的煅烧温度为650 °C。
6.根据权利要求1所述的一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法，其特征在于，所述步骤三中的还原剂是乙炔黑或氢气。
7.—种根据权利要求1-6任一项方法制得的四氧化三铁在铁镍电池负极的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种铁镍电池用四氧化三铁的制备方法及其应用，包括以下步骤：一，将硫酸亚铁溶液加氢氧化钠溶液在反应釜内加热反应，反应结束后过滤得出氢氧化铁；二，得到的氢氧化铁在预干炉内煅烧得到三氧化二铁；三，将得到的三氧化二铁加热密封还原炉，在还原剂和820℃温度的下还原成四氧化三铁，即成品。本发明的优点是本产品作为传统电池材料镉的替代产品，可有效减少环境污染，便于回收利用。该方法制得的四氧化三铁可以用于铁镍电池的负极。
【IPC分类】H01M4-52
【公开号】CN104538624
【申请号】CN201510002524
【发明人】郭磊治, 李英, 杨胜凯
【申请人】新乡市红磊电源材料有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月6日