鐵尾礦硫酸焙燒法提取鐵制備α-Fe2O3光催化劑

牟文寧 盧俊達 羅紹華 雷雪飛 梁金生 段昕輝1

（1.東北大學秦皇島分校資源與材料學院，河北秦皇島066004；2.秦皇島市資源清潔轉(zhuǎn)化與高效利用重點實驗室，河北秦皇島066004；3.固廢資源利用與生態(tài)發(fā)展制造業(yè)創(chuàng)新中心（河北工業(yè)大學），天津300130）

隨著我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，鐵礦石資源開發(fā)規(guī)模加大，鐵尾礦的排放量也逐年增加［1］，這不僅占用大量土地，嚴重影響周邊的環(huán)境，每年還需耗費大量資金用于尾礦壩的建設和維護［2］。因此，鐵尾礦的減量化、無害化和資源化利用迫在眉睫。

鐵尾礦中富含硅、鐵等有價元素，通過提取可用于制備功能性材料。目前，鐵尾礦中硅的回收方法［3-9］已得到廣泛研究，而針對鐵回收方法的研究較少，主要集中于鹽酸浸出法［10］、深度還原法［11］、萃取法［12］等。α-Fe2O3是一類重要的光催化材料，具有n型半導體行為、窄帶隙能（Eg=2.1 eV），能夠直接利用太陽光譜大部分可見光進行光催化反應，對于提高太陽光利用率，促進光催化劑的實用化具有重要意義［13-16］。

本研究以鐵尾礦為原料，采用硫酸焙燒法提取鐵，焙燒熟料經(jīng)浸、過濾得到含鐵的硫酸鹽溶液，再利用中和沉淀法制備含鐵前驅(qū)體，而后經(jīng)煅燒制備α-Fe2O3，將其用于光催化降解有機染料甲基橙，實現(xiàn)鐵尾礦中鐵的利用。

1 試驗原料及方法

1.1 試驗原料

本研究所用鐵尾礦來自承德地區(qū)，經(jīng)球磨，過180目篩后用于試驗，其主要化學成分和XRD物相分析結(jié)果分別見表1、圖1。

由表1可知，鐵尾礦中Fe2O3的含量為25.50%，具有一定的提取價值。圖1的XRD分析結(jié)果表明，鐵尾礦中主要礦物為石英、赤鐵礦和綠泥石，其它礦物含量較少。……