钢铁厂铁鳞硫酸的浸出过程

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1、第40卷第4期中南大学学报(自然科学版)Vol.40No.42009年8月JournalofCentralSouthUniversity(ScienceandTechnology)Aug.2009钢铁厂铁鳞硫酸的浸出过程彭长宏，胡振光，戴劲，傅锋(中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙，410083)摘要：为制备高纯氧化铁，以钢铁厂铁鳞为原料，考察液固比、温度、时间和硫酸用量对铁浸出率的影响。研究确定硫酸浸出过程的工艺条件，分析浸出过程的动力学机理。确定硫酸浸出铁鳞的最佳工艺条件为：液固比3׃1，温度100℃，时间6.0h，

2、硫酸用量为理论量的1.25倍。在此优化工艺条件下，铁鳞中Fe的平均浸出率为91.69%。−2/3动力学研究结果表明，铁鳞的硫酸浸出过程在动力学上属收缩核模型，即满足1/2(1−at)−1/2=Kt，受化学反应的控制，反应活化能为70.40kJ/mol。关键词：铁鳞；硫酸浸出；动力学中图分类号：O642.4；TQ136.1文献标识码：A文章编号：1672−7207(2009)04−0874−05LeachingprocessofmillscalefromsteelplantPENGChang-hong,HUZhen-guan

3、g,DAIJin,FUFeng(SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:Forpreparationofhigh-purityironoxide,astudyontheleachingofmillscalefromsteelplantandtheeffectsoftheliquid-solidratio,thereactiontemperature,theleachingt

4、imeandthesulfuricacidexcessivetimeswasinvestigated.Thebesttechnicalconditionsoftheleachingprocesswereascertained,andthekineticsofleachingwasstudied.Theresultsshowthatwhenliquid-solidratiois3׃1,thesulfuricacidexcessis1.25times,reactiontemperatureis100℃andtheleachin

5、gtimeis6.0h,theaverageleachingrateofFeinthethreecomprehensiveexperimentsis91.69%.Theleachingprocessiscontrolledbychemicalreactionandcanbedescribedbytheshrinkingcoremodelwithactivationenergyof70.40kJ/mol.Keywords：millscale;sulfuricacidleaching;kinetics钢铁企业在生产钢铁制品的过

6、程中，会产生约为去除外资企业的产量5.87万t，实际内资企业铁氧体钢产量1.0%的氧化铁，俗称“铁鳞”。我国现有钢铁的产量约17.13万t，约需Fe2O312万t。国产可用于[1]产量约5亿t/a，产铁鳞约500万t/a，其化学和物理制备Mn-Zn铁氧体的Fe2O3的产量约8万t，缺口约4[2−4]性能存在一定差异，但主成分是氧化铁。目前，国万t，必须从境外进口补充。境外供应商主要有：日本[5]内外对铁鳞的处理方法是用于制备Fe2O3。该生产工的JFE、韩国的EG和DONGBU，德国的Thyssen-krupp艺简单，产品

7、的附加值低，如何提高Fe2O3的质量，与我国台湾省的中钢等。若能将铁鳞制成锰锌铁氧体实现钢铁厂铁鳞的高价值利用意义重大。采用陶瓷法用的高纯Fe2O3，将极大提高铁鳞的利用价值。为此，技术制备锰锌软磁铁氧体，高纯Fe2O3用量占70%左本文作者提出采用钢铁厂铁鳞为原料制备高性能锰锌[6]右。当前国内Mn-Zn铁氧体的总产量约为23万t，铁氧体用氧化铁。但是，钢铁厂铁鳞的杂质成分复杂，收稿日期：2008−09−02；修回日期：2008−11−22基金项目：国家高技术发展研究计划(863)项目(2006AA06Z373)；广东省

8、−教育部产学研专项基金资助项目(2006D904032)；中国博士后科学基金资助项目(20060400884)；广东省科技计划项目(2008A080403007-03)通信作者：彭长宏(1966−)，男，湖南长沙人，博士，副教授，从事直接法制备锰锌铁氧体功能材料及新型离子液体合成与应用研究；电话：073