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鐵尾礦硫酸焙燒法提取鐵制備α-Fe2O3光催化劑

2020-08-15 09:59:36牟文寧盧俊達羅紹華雷雪飛梁金生段昕輝1
金屬礦山 2020年7期

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。……

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