[发明专利]一种利用不锈钢渣制备含铬尖晶石材料的方法

摘要

本发明提供一种利用不锈钢渣制备含铬尖晶石材料的方法，属于冶金固废资源综合利用技术领域。该方法首先将不锈钢渣破碎研磨成200目以下的粉末，然后加入一定比例的浓硫酸，搅拌后置于电炉中加热至310℃使之产生酸解反应，经固液分离获得硫酸钙；调整滤液pH值至2.5，置于高压反应釜中使硅酸产生SiO₂沉淀并分离出来，经干燥处理获得白碳黑；最终将滤液进行真空冷冻干燥，真空度3mTorr，温度在-60℃，干燥后得到固态含铬尖晶石前驱体，将前驱体在1100℃下焙烧2h后研磨并压块，然后在1300-1500℃煅烧3-5h后制得含铬尖晶石材料。本发明不仅充分利用了不锈钢渣中有价组分，制备出性能良好的含铬尖晶石材料和超细白碳黑材料，同时消除了不锈钢渣中铬对环境的危害。

主权项

一种利用不锈钢渣制备含铬尖晶石材料的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：(1)将不锈钢渣烘干、破碎、研磨至200目以下的不锈钢渣粉体，所述不锈钢渣为电炉渣或转炉渣；(2)按照酸与渣的质量比(2‑5)：1，分别称取98wt％浓硫酸和所述不锈钢渣粉体；(3)将所述不锈钢渣粉体置于瓷坩埚中，按照所述不锈钢渣粉体与去离子水的质量比为1：1，加入去离子水调成糊状后，将所述98wt％浓硫酸缓慢加入，同时进行搅拌得到酸渣混合物；(4)将所述酸渣混合物置于加热炉中，加热温度控制在310℃，反应3‑7h后得到反应产物；(5)将步骤(4)得到的所述反应产物，用去离子水进行浸取，浸取7‑10h后得到浸取产物；(6)将所述步骤(5)得到的所述浸取产物经过过滤，去除沉淀物得到滤液；(7)将氨水加入到步骤(6)得到的所述滤液中，使经氨水处理后的滤液的pH值维持在2.5，然后将所述经氨水处理后的滤液移至高压反应釜中，充入压缩空气，使压力达到0.6MPa，然后加热至120℃，反应2‑5h后得到反应产物；(8)将所述步骤(7)得到的反应产物进行过滤，得到以SiO₂为主的沉淀物及多离子混合溶液，将所述以SiO₂为主的沉淀物和所述多离子混合溶液分别进行真空冷冻干燥，真空度维持在3mTorr，温度维持在‑60℃，干燥24‑36h后得到白碳黑和含铬尖晶石前驱体；(9)将步骤(8)得到的所述含铬尖晶石前驱体在1100℃焙烧2h，然后研磨并压块，在温度1300‑1500℃保温3‑5h进行煅烧，最后制得所述含铬尖晶石材料。