利用钢铁酸洗废液制备fe3o4磁粉的研究

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1、利用钢铁酸洗废液制备Fe3O4磁粉的研究TheinvestigationofsynthesisofFe3O4magneticpowderfromspentpicklingliquors学科专业：化学作者姓名：吕飞飞指导教师：王兴尧副研究员天津大学理学院二零一七年五月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何

2、贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据摘要由于轧钢构件暴露在潮湿的空气中容易被氧化，需要对构件表面进行处理。轧钢构件的表面处理常采

3、用盐酸进行酸洗，以除去表面的铁锈和杂质，这样会产生大量的废酸和亚铁离子，如果直接将废液排放，不仅会严重污染环境，而且还会造成资源的浪费。因此对钢铁酸洗废液进行资源化综合处理，是发展钢铁工业迫切需要解决的问题。本文以钢铁酸洗废液为原料，研究开发了一种简单、实用、绿色环保的方法合成高矫顽力Fe3O4磁粉。首先钢铁酸洗废液进行除杂，然后以除杂的钢铁酸洗2+废液为原料制备Fe3O4磁粉，讨论了除杂条件、合成温度、pH、Fe浓度和空气流量等条件对合成Fe3O4磁粉的影响。得到除杂的最佳条件：在钢铁酸洗废液中加入铁屑的量为0.5%，放置时间为2

4、4h，温度为70°C，pH为5.5；最佳合成条2+件：温度为80-90°C，Fe浓度为0.5mol/L，反应pH为9，通入空气的流量为33+2+0.03m/h，反应终止时Fe/Fe的比值为1.6-1.8。最佳条件得到的Fe3O4磁粉颜色黑，粒径分布范围集中在250-300nm之间，矫顽力高达101G，是bayer产品的3-4倍，制得的高矫顽力Fe3O4磁粉在磁记录材料方面有广泛应用。此外，本工作还以钢铁酸洗废液为原料制得了纳米级的Fe3O4磁粉，研究表明制备纳米Fe3O4磁粉的最佳条件为：以H2O2为氧化剂，合成温度为25°C，pH

5、为8，得到产品的粒径为50nm，矫顽力为22G，该低矫顽力的纳米Fe3O4磁粉可以应用到磁流体方面。本课题突破传统的钢铁酸洗废液处理模式，引入材料制备技术，对钢铁酸洗废液进行资源化无害综合处理。本研究以钢铁酸洗废液为原料合成了高品质的四氧化三铁磁粉，该工艺不仅解决钢铁酸洗废液的污染问题还获得了高附加值的四氧化三铁产品，本研究为工业化处理钢铁酸洗废液提供了理论依据。关键词：钢铁酸洗废液，资源化，四氧化三铁，矫顽力I万方数据II万方数据ABSTRACTSteelandironoftenbecomerustyduringtheproces

6、sesofstorageintheair.Therefore,acidpicklingisaprerequisitesteptreatmentofsteelrollinginordertoremovetherustandemergeacleansurface.Theyalsogeneratedissolutionofironandacidsolution.Ifthespentpicklingliquorsdischargedirectly,notonlycausesevereenvironmentalpollution,butals

7、ocausethewasteofresources.Comprehensiveutilizationofironandsteelpicklingwasteliquorprocessing,therefore,recyclingofspentpicklingliquorsisthedevelopmentofsteelindustrymustsolvetheproblem.Inthispaper,usingspentpickingliquorsasrawmaterials,Fe3O4withhighcoercivitymagneticp

8、owderwaspreparedviaasimple,practicalandenvironmentalmethod.Firstly,impurityofspentpickingliquorswasremoved.Secondly,p