锰锌铁氧体废料循环利用研究

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MnZn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,铁氧体的产量将会大量的增加。但是铁氧体的制备和加工过程中,会产生大量的废料。如果将上述废磁材回收利用,制备出合格的锰锌铁氧体粉料,将会产生巨大的经济、社会和环境效益。本课题利用锰锌铁氧体废料为原料,经浸出→还原→净化→共沉淀→锰锌铁复合粉料,套用常规的铁氧体工艺条件,分别制得高磁导率与低功率铁氧体产品。主要完成了以下方面的研究工作:1)锰锌铁氧体废磁芯粉料硫酸浸出工艺条件的设计与优化:通过单因素实验研究方法,考察了浸出过程中反应时间、反应温度和硫酸过量倍数等因素对锰锌铁氧体废磁芯粉料中Fe、Mn和Zn三种主成分浸出率的影响规律,确定了浸出过程的最佳工艺条件:时间2.0h,温度100-105℃,硫酸用量为理论量的1.05倍。在上述优化的工艺条件下,进行了4次浸出过程的综合条件实验,实验结果表明,锰锌铁氧体废磁芯粉料中Fe、Mn和Zn三种主成分的浸出率较高,分别为98.7%、98.5%和98.6%。2)研究了浸出液还原过程的工艺条件:采用定比列还原技术,确保了还原液中Fe、Mn和Zn三种主成分的实际比例符合或接近锰锌铁氧体的理论配方,相对误差值均控制在±2%范围之内。还原液中[Fe3+]的检测结果表明,定比例金属还原剂可实现Fe3+的彻底还原,还原液中[Fe3+]≤0.1g/L,还原率≥99.8%。3)研究了还原液净化过程的工艺条件:考察了在还原液净化过程中,溶液pH值、反应时间、温和絮凝剂种类等因素对还原液中硅去除率的影响规律,确定了还原液净化除硅的最佳工艺条件:pH值5.0-5.5、反应时间3.0h、温度45-50℃和31C非离子型絮凝剂。在上述优化条件下,进行了4次综合条件实验,硅的平均去除率≥94%,为共沉淀粉制备提供了合格的溶液。4)共沉粉制备与铁氧体试制:考察了两种不同的加料工艺对共沉粉中杂质元素含量的影响,实验结果表明两种加料方式所得共沉粉中杂质元素的含量相差不大。采用正加料方法,进行共沉淀粉制备的扩大实验,制备出杂质含量极低的共沉淀粉料。以本研究所得共沉淀粉为原料,在没有掺杂和优化配方的条件下,套用广东风华公司工业生产的铁氧体工艺条件,制备出性能优异的高磁导率和低功耗铁氧体产品。
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