牟文寧 盧俊達(dá) 羅紹華 雷雪飛 梁金生 段昕輝1
(1.東北大學(xué)秦皇島分校資源與材料學(xué)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(xué)),天津300130)
隨著我國(guó)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(yán)重影響周邊的環(huán)境,每年還需耗費(fèi)大量資金用于尾礦壩的建設(shè)和維護(hù)[2]。因此,鐵尾礦的減量化、無(wú)害化和資源化利用迫在眉睫。
鐵尾礦中富含硅、鐵等有價(jià)元素,通過(guò)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(duì)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(dǎo)體行為、窄帶隙能(Eg=2.1 eV),能夠直接利用太陽(yáng)光譜大部分可見光進(jìn)行光催化反應(yīng),對(duì)于提高太陽(yáng)光利用率,促進(jìn)光催化劑的實(shí)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(guò)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(jī)染料甲基橙,實(shí)現(xiàn)鐵尾礦中鐵的利用。
本研究所用鐵尾礦來(lái)自承德地區(qū),經(jīng)球磨,過(guò)180目篩后用于試驗(yàn),其主要化學(xué)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(jià)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。……