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利用黄钾铁矾渣制备软磁锰锌铁氧体工艺研究

魏继业  
【摘要】:实现经济的可持续发展目标,必须始终注意处理好经济发展同人口、资源、环境的关系。本课题以白银西北铅锌冶炼厂浸出液除铁所产生的黄钾铁矾渣为原料,制备附加值较高的软磁锰锌铁氧体产品。锰锌铁氧体材料是现代电子工业及信息产业的基础材料,随着通讯技术、计算机技术的发展,铁氧体的需求量将会有很大程度的增加。如果将上述废渣综合回收利用,制备出合格的锰锌铁氧体,将会产生一定的经济、社会和环境效益。本文进行了黄钾铁矾渣热酸直接浸出和浸出液净化工艺,利用共沉淀法制得软磁锰锌铁氧体前驱粉料工艺,以及锰锌铁氧体制备和Co掺杂工艺等方面的研究,主要完成了以下几方面的工作: 以黄钾铁矾渣为原料,采用热酸浸出、铁粉还原、硫化沉淀、氟化沉淀等工艺手段,制备了含主体铁锌元素的MeSO_4溶液,整个过程中铁锌的浸出率达到90%以上,Cu、Cd、Ca、Mg等杂质元素的去除率分别达到99%、98%、92%、89%,达到了实验要求。 通过对上述MeSO_4溶液补纯和以NH_4HCO_3为沉淀剂进行的共沉淀实验得出:补纯率较低(不考虑锰),各金属离子补纯率在1%左右,平均补纯率仅为0.36%。,共沉淀综合实验显示,Zn~(2+)、Mn~(2+)及Fe~(2+)三种主体离子的沉淀率均较高,共沉分主成分实际配比符合锰锌铁氧体的理论配比,相对误差值均控制在±5%范围之内。 将制备的共沉粉经过铁氧体工艺制成最终产品,实验表明胚体密度、预烧温度、烧结温度、保温时间等工艺都会对Mn-Zn铁氧体的微结构、起始磁导率和其它磁性能产生影响,最终确定的烧结工艺条件为:预烧温度为950℃,胚体密度为3.2g/cm~3,烧结温度为1220℃,保温时间为2h,Co掺杂为1.5%。该条件下产品的磁化强度达到58emu/g,初始磁导率为3632,矫顽力为21.79Oe。


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