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(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。

1 試驗(yàn)原料及方法

1.1 試驗(yàn)原料

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。……