專利名稱：利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產尖晶石型鐵氧體的生產方法
技術領域：
本發明涉及冶金工業綜合利用技術，尤其是一種利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產尖晶石型鐵氧體的生產方法。背景技術：
尖晶石型鐵氧體納米材料因其優異的磁性能在吸波隱身、磁記錄、生物醫藥、磁流體、催化劑等眾多領域中都被廣泛應用。尖晶石型鐵氧體的常用制備方法主要有如下幾種。一、化學共沉淀法。它是利用化學反應將溶液中的金屬離子共同沉淀，經過濾、洗滌、干燥、燒結后得到所需產物。此方法工藝簡單、經濟、易于工業化，容易控制產物成分。但沉淀過程中常出現膠狀沉淀，難于過濾和洗滌，且易造成粒子間的團聚，使燒結后形成較大的顆粒。所制備的顆粒通常為零維或近三維形貌(戴紅蓮，李世普，邵海成等，中國專利200510018262)。二、溶膠-凝膠法。它是將無機鹽或金屬醇鹽溶于水或有機溶劑中形成均一溶液，經水解或醇解反應形成溶膠，再蒸發干燥轉變為凝膠；或者采用高聚物作為軟模板，無機鹽與高聚物絡合形成凝膠。該法原料容易獲得，工藝簡單，反應周期短，產物粒徑小，分布均勻。但成本相對較高，不適合工業化生 產。所制備的顆粒通常為片狀或近三維形貌，也有部分顆粒呈棒狀形貌，但其長度為納米級且其反應條件不易控制(Wang J, Chen Q, Zeng C. et al.，JoV. ifeter.，2004，16:137;郭宏偉，高檔妮，劉新年等，中國專利200910021865)。三、微乳液法。利用油包水微乳液作為反應介質，在油相中分散粒度為10-20nm的微珠，可得到粒徑均一的超細沉淀物。沉淀反應被表面活性劑包裹，防止微珠繼續長大，并阻止顆粒之間團聚。此方法雖然可以準備出顆粒形貌為一維棒狀或二維片狀的尖晶石型鐵氧體，但尺寸通常在納米級，并且此法用了大量的有機溶劑以及表面活性劑，工藝復雜，有機物的回收和處理困難，生產成本非常高(馮光鋒，黎漢生.材料導報，2007，21 (5):36)。四、水熱法。指在特制的密閉反應器(高壓釜)中，采用水溶液作為反應體系，通過對反應體系加熱加壓(或自生蒸汽壓)，創造一個相對高溫、高壓的反應環境，使通常難溶或不溶的物質溶解并且重結晶而進行無機合成與材料處理的一種有效方法。它可制備出不同形貌、粒徑和化學組成的各型納米材料(Liu X H，LiangX，Zhang N，et al. Mater. Sci. B. 2006，132:272)。上述幾種方法都能制備出不同形貌的尖晶石型鐵氧體顆粒，但它們工藝復雜，生產成本高。曰

發明內容
本發明的目的就是要解決現有制備尖晶石型鐵氧體的方法，工藝復雜、生產成本高的問題，提供一種利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產尖晶石型鐵氧體的生產方法。本發明的具體方案是利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產尖晶石型鐵氧體的生產方法，其特征是取熔池熔煉、轉爐精煉工序造渣過程中磁選出的鐵和電解精煉電解液凈化過程中產出的鎳再加氯化鈉按摩爾比為Fe: Ni : Na=2:1:3的比例備料，將備料通過機械球磨法混合均勻、干燥，將混合物料放入轉爐中階梯升溫，按10°C /分的速度升溫至500°C，保溫I小時，再階梯升溫，按10°C /分的速度升溫至1000°C保溫2小時，打開爐體，在空氣中自然冷卻至室溫，最后經研磨得到最終產品。本發明是基于現代銅火法冶煉中產生的鐵和鎳低價出售的現狀，提出的一種操作簡單、生產成本低，易于調整的合成NiFe2O4尖晶石型鐵氧體的制備方法，對于提高銅冶煉行業鎳、鐵的綜合利用，實現尖晶石型鐵氧體的大規模生產具有重要的現實意義。本發明具有以下特點工藝流程簡單、生產成本低廉，有利于大規模工業化生產。㈣


圖I是采用本發明制備的尖晶石型鐵氧體的XRD圖譜；
圖2是采用本發明制備的尖晶石型鐵氧體的SM 圖3是采用本發明制備的尖晶石型鐵氧體的VSM圖。㈤
具體實施例方式取熔池熔煉、轉爐精煉工序造渣過程中磁選出的四氧化三鐵464公斤、電解精 煉電解液凈化過程中產出的硫酸鎳155公斤、氯化鈉175. 5公斤(三者的摩爾比為Fe:Ni:Na=2:l:3),將三種原料通過機械球磨法混合均勻、干燥后，將混合物料放入轉爐中階梯升溫，按10°C /分的速度升溫至500°C，保溫I小時，再階梯升溫，按10°C /分的速度升溫至1000°C保溫2小時，打開爐體，在空氣中自然冷卻至室溫，最后經研磨得到最終產品為尖晶石型鐵氧體粉末，對產品進行XRD、SEM/EDS、VSM測定產品結構、形貌、能譜及靜磁性能參見圖1、2、3。
權利要求
1.利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產尖晶石型鐵氧體的生產方法，其特征是取熔池熔煉、轉爐精煉工序造渣過程中磁選出的鐵和電解精煉電解液凈化過程中產出的鎳再加氯化鈉按摩爾比為Fe: Ni : Na=2:1:3的比例備料，將備料通過機械球磨法混合均勻、干燥，將混合物料放入轉爐中階梯升溫，按10°C /分的速度升溫至500°C，保溫I小時，再階梯升溫，按IO0C /分的速度升溫至1000°C保溫2小時，打開爐體，在空氣中自然冷卻至室溫，最后經研磨得到最終產品。
全文摘要
本發明涉及冶金工業綜合利用技術，是一種利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產尖晶石型鐵氧體的生產方法，其特征是取熔池熔煉、轉爐精煉工序造渣過程中磁選出的鐵和電解精煉電解液凈化過程中產出的鎳再加氯化鈉按摩爾比為Fe:Ni:Na=2:1:3的比例備料，將備料通過機械球磨法混合均勻、干燥，將混合物料放入轉爐中階梯升溫，按10℃/分的速度升溫至500℃，保溫1小時，再階梯升溫，按10℃/分的速度升溫至1000℃保溫2小時，打開爐體，在空氣中自然冷卻至室溫，最后經研磨得到最終產品，本發明解決了現有尖晶石型鐵氧體制備工藝復雜、成本高的問題，特別適合于銅冶煉行業的綜合利用。
文檔編號C04B35/26GK102795863SQ201210266210
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者曹昌盛, 許衛, 邢萍, 于冰新 申請人:大冶有色金屬有限責任公司