一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法专利检索-马弗炉工业窑炉炉窑专利检索查询-专利查询网

一种从粉 煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法

阅读：1030发布：2020-10-24

专利汇可以提供一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，包括以下步骤：（1）将水杨酸固体加入到粉煤灰- 水体系中，搅拌、超声反应后静置，并将悬浮于上层的紫红色配合物分离出来，经多次洗涤和烘干处理后得到干燥的水杨酸铝铁配合物粉体；（2）将装有步骤（1）所述的水杨酸铝铁配合物粉体的干锅放置于马弗炉中，在空气中煅烧后，即可获得AlFeO3粉体。与现有技术相比，本发明的有益效果为：（1）实现了粉煤灰可控新再生，为高纯AlFeO3粉体的制备和应用提供了一种新的途径。（2）本发明方法具有操作简单、成本低廉、产物量大和可见光吸收性能优异等特点。，下面是一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将水杨酸固体加入到粉煤灰-水体系中，搅拌、超声反应后静置，并将悬浮于上层的紫红色配合物分离出来，经多次洗涤和烘干处理后得到干燥的水杨酸铝铁配合物粉体；
（2）将装有步骤（1）所述的水杨酸铝铁配合物粉体的干锅放置于马弗炉中，在空气中煅烧后，即可获得AlFeO3粉体。
2.根据权利要求1所述的从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，其特征在于：步骤（1）中所述水杨酸固体质量为0.5-5g。
3.根据权利要求1所述的从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，其特征在于：步骤（1）中所述粉煤灰-水体系中的粉煤灰质量为5-20g，水的体积为100-200mL。
4.根据权利要求1所述的从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，其特征在于：步骤（1）中所述搅拌速度为100-200分钟/转，搅拌时间为1-10分钟。
5.根据权利要求1所述的从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，其特征在于：步骤（1）中所述超声处理时间为1-5分钟。
6.根据权利要求1所述的从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，其特征在于：步骤（1）中所述多次洗涤后的洗涤液pH为7。
7.根据权利要求1所述的从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，其特征在于：步骤（1）中所述烘干温度为70-100℃，烘干时间为20-60分钟。
8.根据权利要求1所述的从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，其特征在于：步骤（2）中所述放置于干锅中的水杨酸铝铁配合物粉体质量为1-5g。
9.根据权利要求1所述的从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，其特征在于：步骤（2）中所述煅烧的温度为600℃-1000℃，煅烧时间为1-6h。

说明书全文

一种从粉 煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法

技术领域

[0001]

[0002] 本发明涉及“三废”处理与再生领域，特别是一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法。

背景技术

[0003]

[0004] 我国是产煤和燃煤大国，而煤炭被焚烧后排出的粉煤灰则是属于“三废”中的固废物，其形态呈粉状。粉煤灰主要产于以煤炭为燃料结构的火力发电厂。随着时间的推移，人类文明的迅猛发展，现代文明已经越来越离不开电力的支持，因此提供电力的燃煤电厂的粉煤灰排放总量猛增，大量堆积的粉煤灰如果不合理加以回收处理，就会污染我们的大自然，伤及人类自身，排入河道的粉煤灰会造成河道淤塞，而进入水中的有毒化学物质则会对所有生物造成不可挽回的损失。

[0005] 粉煤灰的颗粒组成是不规则的，其成分也是极其复杂，我国火力电厂粉煤灰的成分为：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、TiO2、MgO、Na2O、K2O及SO3等。因此，通常粉煤灰是呈显碱性的粉体(分散到水里后，溶液的pH在7以上)。基于上述事实，本发明首先采用水杨酸(或苯甲酸)与碱性粉煤灰在水发生中和、络合和共沉淀等化学反应，得到水杨酸铝铁或苯甲酸铝铁配合物，最后，通过在空气中煅烧该配合物即可获得高纯的AlFeO3粉体。此法具有提取工艺线路简单、无需昂贵设备、原料成本低、成本低和产物纯等优点，可望用于实际生产。

发明内容

[0006]

[0007] 本发明的目的是提供一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，以解决现有技术中的不足，它能够为粉煤灰再利用提供了一种新的策略。

[0008] 本发明提供了一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，包括以下步骤：（1）将水杨酸固体加入到粉煤灰-水体系中，搅拌、超声反应后静置，并将悬浮于上层的紫红色配合物分离出来，经多次洗涤和烘干处理后得到干燥的水杨酸铝铁配合物粉体；
（2）将装有步骤（1）所述的水杨酸铝铁配合物粉体的干锅放置于马弗炉中，在空气中煅烧后，即可获得AlFeO3粉体。

[0009] 优选的是，步骤（1）中所述水杨酸固体质量为0.5-5g。

[0010] 优选的是，步骤（1）中所述粉煤灰-水体系中的粉煤灰质量为5-20g，水的体积为100-200mL。

[0011] 优选的是，步骤（1）中所述搅拌速度为100-200分钟/转，搅拌时间为1-10分钟。

[0012] 优选的是，步骤（1）中所述超声处理时间为1-5分钟。

[0013] 优选的是，步骤（1）中所述多次洗涤后的洗涤液pH为7。

[0014] 优选的是，步骤（1）中所述烘干温度为70-100℃，烘干时间为20-60分钟。

[0015] 优选的是，步骤（2）中所述放置于干锅中的水杨酸铝铁配合物粉体质量为1-5g。

[0016] 优选的是，步骤（2）中所述煅烧的温度为600℃-1000℃，煅烧时间为1-6h。

[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：（1）实现了粉煤灰可控新再生，为高纯AlFeO3粉体的制备和应用提供了一种新的途径。（2）本发明方法具有操作简单、成本低廉、产物量大和可见光吸收性能优异等特点。附图说明

[0018]

[0019] 图1是本发明的工艺路线图；图2是实施例1中获得的产物的形态、化学组成和热稳定性分析；
图3是实施例1中获得的产物的物相和光学性能分析。

具体实施方式

[0020]

[0021] 下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

[0022] 一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，包括以下步骤：（1）将水杨酸固体加入到粉煤灰-水体系中，搅拌、超声反应后静置，并将悬浮于上层的紫红色配合物分离出来，经多次洗涤和烘干处理后得到干燥的水杨酸铝铁配合物粉体；
（2）将装有步骤（1）所述的水杨酸铝铁配合物粉体的干锅放置于马弗炉中，在空气中煅烧后，即可获得AlFeO3粉体。

[0023] 步骤（1）中所述水杨酸固体质量为0.5-5g。

[0024] 步骤（1）中所述粉煤灰-水体系中的粉煤灰质量为5-20g，水的体积为100-200mL。

[0025] 步骤（1）中所述搅拌速度为100-200分钟/转，搅拌时间为1-10分钟。

[0026] 步骤（1）中所述超声处理时间为1-5分钟。

[0027] 步骤（1）中所述多次洗涤后的洗涤液pH为7。

[0028] 步骤（1）中所述烘干温度为70-100℃，烘干时间为20-60分钟。

[0029] 步骤（2）中所述放置于干锅中的水杨酸铝铁配合物粉体质量为1-5g。

[0030] 步骤（2）中所述煅烧的温度为600℃-1000℃，煅烧时间为1-6h。

[0031] 本发明的实施例1：将10 g粉煤灰和2 g水杨酸一起加入100 mL去离子水中，经搅拌和超声反应一段时间后静置。然后，取出上述悬浮体，过滤、洗涤和烘干后即可得到配合物粉体。制备工艺如图1所示。产物的形态和组成使用扫描电子显微镜(SEM)来进行分析，其结果如图2所示。由图2a可以看出，配合物的形态为叶片状聚集体，单个颗粒的尺寸可达十几个微米，这样的颗粒的主要是由C、O、Al和Fe四种元素构(见图2b)，和粉煤灰粉体的形态和组成相差很大。再结合产物的颜色(紫红色)可以初步认为得到是水杨酸铝铁配合物，其形成可用式子(1)来表示。

[0032] 对该配合物的热稳定性进行了初步研究，其TG分析结果如图2c所示。可以看出，在N2气氛中，配合物在290℃和570℃两个温度下失重率较大，可以认为是配合物前期失水和后期碳化引起的。

[0033] 2g水杨酸铝铁配合物前驱体在800℃空气中煅烧2h后将得到浅红色产物，利用X衍射手段对上述产物进行物相分析并与块体AlFeO3标准衍射普(PDF,No.190629)进行比较后得知，在这个实验条件下得到粉体为AlFeO3(见图3a)，产物的形态与前驱体的形态一致，即仍然是叶片状聚集体(见图3b)。单个颗粒聚集体主要是由Al、Fe和O组成(见图3c)。煅烧温度为1000℃时，XRD分析结果表明，产物由γ-Fe2O3、Al2O3和Al3Fe5O12等相组成，SEM观察表明，产物的形状为多孔结构的叶片状聚集体(结果未给出)。因此，高纯AlFeO3粉体的最佳形成条件：空气气氛中煅烧、温度为800℃，保温时间与前驱体量有关(量多煅烧时间需要延长)。如图3c所示，可以估算出AlFeO3粉体的带隙约为1.8eV。除了煅烧温度对最终产物的结构和形态有很大影响外，煅烧气氛对产物的影响也非常大。同样的煅烧温度下(800℃)，在空气中将得到浅红色的AlFeO3粉体，而在氮气中则得到的是黑色的粉体。

[0034] 以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
马弗炉硅碳棒防护罩和马弗炉	2020-05-11	61
马弗炉	2020-05-11	89
高温马弗炉九点测温法	2020-05-12	850
一种新型全纤维马弗炉	2020-05-13	700
马弗炉上的排气装置	2020-05-13	166
一种轴承加工用马弗炉	2020-05-12	352
收窄的马弗炉	2020-05-11	76
马弗炉炉门	2020-05-13	918
马弗炉	2020-05-11	982
马弗炉	2020-05-12	479

一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法

一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：