鐵酸鈣的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及鐵酸鈣的制備方法，屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鐵酸鈣的制備方法，該方法包括如下步驟：（a）取石膏、硫鐵礦和鐵補(bǔ)充劑，混合得到混合物料；其中，按摩爾比石膏中硫酸鈣:硫鐵礦中二硫化亞鐵:鐵補(bǔ)充劑中鐵元素=1:0.1～2.5:0～2，并且按摩爾比混合物料中鈣元素:鐵元素=1:1～2.5，所述石膏的含水率小于10wt%，所述硫鐵礦的含水率為0.1～15wt%；（b）于保護(hù)氣氛下將混合物料進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為900～1500℃，焙燒時(shí)間為0.1～4h，焙燒完畢，冷卻得到鐵酸鈣；其中，所述保護(hù)氣氛為惰性氣氛、還原性氣氛或氧氣含量小于5wt%的氧化性氣氛。
【專(zhuān)利說(shuō)明】鐵酸鈣的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵酸鈣的制備方法，屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，磷在鋼中通常是有害元素含量過(guò)高會(huì)使鋼產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象而影響鋼材機(jī)械性能。目前脫磷劑中，鐵酸鈣具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，由于其具有較好的流動(dòng)性，可加速石灰的溶解，因而無(wú)須再用螢石助熔，氧化性較強(qiáng)，與氧化物脫磷劑相比，非脫磷途徑耗氧量少，且具有良好的脫磷動(dòng)力學(xué)條件，實(shí)現(xiàn)無(wú)氟煉鋼，爐襯侵蝕減少，對(duì)環(huán)境污染減輕。同時(shí)，由于鐵酸鈣化渣好、冶煉平穩(wěn)、減少鋼水噴濺，從而可以提高鋼業(yè)收得率1%左右，鐵酸鈣還能夠有效改善轉(zhuǎn)爐冶煉工藝，快速化渣，高效脫磷率，從而實(shí)現(xiàn)冶煉時(shí)間縮短。
[0003]同時(shí)，我國(guó)石膏礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富，總量居世界首位。石膏中主要成分為硫酸鈣，隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，各種工業(yè)副產(chǎn)石膏產(chǎn)量也迅速增加，包括燃煤火力發(fā)電產(chǎn)生的脫硫石骨，濕法磷酸生產(chǎn)排放的磷石骨及鹽石骨、檸檬酸石骨、氟石骨、芒硝石骨和鈦石骨等，尤其是脫硫石膏和磷石膏的排放量最為巨大。由于工業(yè)副產(chǎn)石膏由于含有各種有害雜質(zhì)，其大量堆存嚴(yán)重影響和威脅各地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。因此工業(yè)副產(chǎn)石膏規(guī)?；幚聿粌H可為實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)，還能避免占用寶貴的土地資源和環(huán)境污染，意義十分重大。
[0004]我國(guó)硫鐵礦資源豐富，占世界總儲(chǔ)量的10%，居第三位。硫鐵礦的主要成分為二硫化亞鐵，在我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái) 硫鐵礦都主要是生產(chǎn)硫酸的主要原料，其中鐵資源利用率非常低，造成大量的有效資源浪費(fèi)。在這樣一種形勢(shì)下，開(kāi)發(fā)硫鐵礦應(yīng)用的新工藝就顯得尤為重要。
[0005]與本發(fā)明具有典型對(duì)比的技術(shù)文件如下:
[0006]其中，申請(qǐng)?zhí)枮?01210226364.2的中國(guó)專(zhuān)利提出了一種煉鋼脫磷劑及其制備方法，其采用富含氧化鈣和氧化鐵的工業(yè)廢棄物作為原料，經(jīng)破碎、混合、攪拌，并在1500~1550°C溫度下熔煉，熔融出爐后結(jié)晶冷卻得到鐵酸鈣脫磷劑。該發(fā)明雖然處理了大量含氧化鈣和氧化鐵的廢渣，經(jīng)高溫反應(yīng)熔出后依然會(huì)得到大量的高溫廢渣，該廢渣不能得到有效的利用，造成資源浪費(fèi)，還可能造成環(huán)境污染；同時(shí)該工藝反應(yīng)溫度達(dá)到1500°C，能耗較高,增加生產(chǎn)成本。
[0007]申請(qǐng)?zhí)枮?01210042150.X的中國(guó)專(zhuān)利是采用硫鐵礦還原分解石膏制硫酸，煙氣用于制硫酸，得到的殘?jiān)饕米魉嘣?。?dāng)硫鐵礦與石膏的物料比例較低時(shí)，脫硫率較高，能夠?qū)崿F(xiàn)硫資源的充分利用，但是殘?jiān)械难趸}比例非常大，鐵含量非常低，只能用作水泥原料，利用率和附加值都較低。
[0008]申請(qǐng)?zhí)枮镋P0004568A1的歐洲專(zhuān)利提出了一種采用天然石膏或者磷石膏制硫酸方法，其反應(yīng)條件是在700~1100°C得到的產(chǎn)物為二氧化硫和水泥熟料，其中水泥熟料主要成分為氧化鐵和氧化鈣。對(duì)比上述申請(qǐng)?zhí)枮?01210226364.2的中國(guó)專(zhuān)利，氧化鈣和氧化鐵在1500~1550°C溫度下熔煉可以得到鐵酸鈣。該發(fā)明主要是采用硫鐵礦與石膏反應(yīng)制備硫酸，同時(shí)得到水泥熟料，其中硫元素得到了充分的利用，但是鐵和鈣作為水泥熟料，利用價(jià)值較低，浪費(fèi)大量有價(jià)值的資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鐵酸鈣的制備方法。
[0010]本發(fā)明鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:包括如下步驟:
[0011](a)取石膏、硫鐵礦和鐵補(bǔ)充劑，混合得到混合物料；
[0012]其中，按摩爾比石膏中硫酸鈣:硫鐵礦中二硫化亞鐵:鐵補(bǔ)充劑中鐵元素=1:0.1~2.5:0~2,并且按摩爾比混合物料中鈣元素:鐵元素=1:1~2.5,所述石膏的含水率小于10wt%，所述硫鐵礦的含水率為0.1~15wt% ；
[0013](b)于保護(hù)氣氛下將混合物料進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為900~1500°C，焙燒時(shí)間為0.1~4h，焙燒完畢，冷卻得到鐵酸鈣；
[0014]其中，所述保護(hù)氣氛為惰性氣氛、還原性氣氛或氧氣含量小于5wt%的氧化性氣氛。
[0015]本發(fā)明中所述鐵補(bǔ)充劑即為能夠提供鐵元素的物質(zhì)。
[0016]本發(fā)明步驟(a)中硫鐵礦中鐵元素與石膏中鈣元素的含量達(dá)到了制備鐵酸鈣的要求，即按摩爾比混合物料中鈣元素:鐵元素=1:1~2.5，則可以不加入鐵補(bǔ)充劑；若硫鐵礦中鐵元素與石膏中鈣元素的含量未達(dá)到制備硫鐵礦的要求，即鐵元素的量較少時(shí)，即按摩爾比混合物料中鈣元素:鐵元素小于1:1，則需要加入鐵補(bǔ)充劑，補(bǔ)充鐵元素，以達(dá)到制備鐵酸鈣的要求，即按摩爾`比混合物料中鈣元素:鐵元素=1:1~2.5。
[0017]為了充分利用各種副產(chǎn)品石膏，優(yōu)選本發(fā)明步驟(a)中的所述石膏優(yōu)選為無(wú)水石膏、半水石膏、磷石膏、脫硫石膏、氟石膏、檸檬酸石膏、鎳石膏、鈦白粉副產(chǎn)石膏、天然石膏和硬石膏中的至少一種。
[0018]更進(jìn)一步地，優(yōu)選所述石膏為含水率為0.1~10wt%的半水石膏或?yàn)闊o(wú)水石膏。
[0019]為了充分利用石膏中的鈣元素，優(yōu)選所述鐵補(bǔ)充劑為鐵元素的含量大于25wt%的物質(zhì)；
[0020]更進(jìn)一步地，優(yōu)選鐵補(bǔ)充劑含氧化亞鐵、四氧化三鐵、氧化鐵、碳酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵和鐵中的至少一種。
[0021]為了充分利用鐵元素和鈣元素，優(yōu)選按摩爾比所述混合物料中鈣元素:鐵元素=1:0.3 ~1:0.5 ~I。
[0022]為了節(jié)約能源，優(yōu)選所述焙燒溫度為1000~1200°C;優(yōu)選焙燒溫度為1100°C。優(yōu)選所述焙燒時(shí)間為I~2h。
[0023]考慮到保護(hù)氣氛的來(lái)源，優(yōu)選易得的氣體，故優(yōu)選所述保護(hù)氣氛為氮?dú)?、二氧化碳和二氧化硫中的至少一種。
[0024]優(yōu)選所述保護(hù)氣氛為氮?dú)狻⒁谎趸己投趸虻幕旌蠚夥栈驗(yàn)槎趸?、一氧化碳和二氧化硫的混合氣氛或?yàn)榈獨(dú)狻⒍趸?、一氧化碳和二氧化硫的混合氣氛?br> [0025]優(yōu)選所述保護(hù)氣氛為氣體A、氧氣和二氧化硫的混合氣氛，其中，所述氣體A為氮?dú)?、二氧化碳和一氧化碳中的至少一種，所述氧氣的含量小于5wt%。
[0026]本發(fā)明鐵酸鈣的制備方法中，焙燒后除了得到鐵酸鈣，還得到尾氣二氧化硫，二氧化硫用于制硫酸。[0027]本發(fā)明鐵酸鈣的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0028]1、本發(fā)明采用的是硫鐵礦還原分解石膏制備鐵酸鈣，其反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，得到鐵酸鈣純度高，磷硫氟雜質(zhì)含量低。
[0029]2、本發(fā)明采用的是硫鐵礦還原分解石膏制備鐵酸鈣，所采用的石膏可以為工業(yè)副產(chǎn)品石膏，如磷石膏、脫硫石膏等，有效利用了大量的副產(chǎn)工業(yè)石膏，充分的利用了工業(yè)廢渣，而且本發(fā)明原料的轉(zhuǎn)化率高。
[0030]3、本發(fā)明采用的是硫鐵礦還原分解石膏制備鐵酸鈣，其反應(yīng)溫度相比目前工藝較低，同時(shí)工藝簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境友好。
[0031]4、本發(fā)明工藝適合于大規(guī)模的生產(chǎn)，它具有操作簡(jiǎn)單，易于控制，資源循環(huán)利用，便于推廣等特點(diǎn)。
[0032]5、本發(fā)明得到的產(chǎn)品為鐵酸鈣和硫酸，其不僅能有效利用原料中的硫元素，還充分利用了原料中的鈣和鐵兩種元素，充分利用原料中的各種元素，氣相富含S02用于制硫酸，固相組分為鐵酸鈣產(chǎn)品，其中含有少量的硅、鋁等雜質(zhì)不僅不會(huì)影響鐵酸鈣性能，還能提高其脫磷造渣性能，得到的鐵酸鈣附加值較高，實(shí)現(xiàn)的原料的充分利用，同時(shí)又能夠提供一條硫鐵礦利用的新途徑，有利于該工藝的推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】[0033]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鐵酸鈣的制備方法。
[0034]本發(fā)明鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:包括如下步驟:
[0035](a)取石膏、硫鐵礦和鐵補(bǔ)充劑，混合得到混合物料；
[0036]其中，按摩爾比石膏中硫酸鈣:硫鐵礦中二硫化亞鐵:鐵補(bǔ)充劑中鐵元素=1:0.1~2.5:0~2,并且按摩爾比混合物料中鈣元素:鐵元素=1:1~2.5,所述石膏的含水率小于10wt%，所述硫鐵礦的含水率為0.1~15wt% ；
[0037](b)于保護(hù)氣氛下將混合物料進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為900~1500°C，焙燒時(shí)間為
0.1~4h，焙燒完畢，冷卻得到鐵酸鈣；
[0038]其中，所述保護(hù)氣氛為惰性氣氛、還原性氣氛或氧氣含量小于5wt%的氧化性氣氛。
[0039]本發(fā)明中所述鐵補(bǔ)充劑即為能夠提供鐵元素的物質(zhì)。
[0040]本發(fā)明步驟(a)中硫鐵礦中鐵元素與石膏中鈣元素的含量達(dá)到了制備鐵酸鈣的要求，即按摩爾比混合物料中鈣元素:鐵元素=1:1~2.5，則可以不加入鐵補(bǔ)充劑；若硫鐵礦中鐵元素與石膏中鈣元素的含量未達(dá)到制備硫鐵礦的要求，即鐵元素的量較少時(shí)，即按摩爾比混合物料中鈣元素:鐵元素小于1:1，則需要加入鐵補(bǔ)充劑，補(bǔ)充鐵元素，以達(dá)到制備鐵酸鈣的要求，即按摩爾比混合物料中鈣元素:鐵元素=1:1~2.5。
[0041]為了充分利用各種副產(chǎn)品石膏，優(yōu)選本發(fā)明步驟(a)中的所述石膏優(yōu)選為無(wú)水石膏、半水石膏、磷石膏、脫硫石膏、氟石膏、檸檬酸石膏、鎳石膏、鈦白粉副產(chǎn)石膏、天然石膏和硬石膏中的至少一種。
[0042]更進(jìn)一步地，優(yōu)選所述石膏為含水率為0.1~10wt%的半水石膏或?yàn)闊o(wú)水石膏。
[0043]為了充分利用石膏中的鈣元素，優(yōu)選所述鐵補(bǔ)充劑為鐵元素的含量大于25wt%的物質(zhì)；[0044]更進(jìn)一步地，優(yōu)選鐵補(bǔ)充劑含氧化亞鐵、四氧化三鐵、氧化鐵、碳酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵和鐵中的至少一種。
[0045]為了充分利用鐵元素和鈣元素，優(yōu)選按摩爾比所述混合物料中鈣元素:鐵元素=1:0.3 ~1:0.5 ~I。
[0046]為了節(jié)約能源，優(yōu)選所述焙燒溫度為1000~1200°C;優(yōu)選焙燒溫度為1100°C。優(yōu)選所述焙燒時(shí)間為I~2h。
[0047]考慮到保護(hù)氣氛的來(lái)源，優(yōu)選易得的氣體，故優(yōu)選所述保護(hù)氣氛為氮?dú)?、二氧化碳和二氧化硫中的至少一種。
[0048]優(yōu)選所述保護(hù)氣氛為氮?dú)?、一氧化碳和二氧化硫的混合氣氛或?yàn)槎趸?、一氧化碳和二氧化硫的混合氣氛或?yàn)榈獨(dú)?、二氧化碳、一氧化碳和二氧化硫的混合氣氛?br> [0049]優(yōu)選所述保護(hù)氣氛為氣體A、氧氣和二氧化硫的混合氣氛，其中，所述氣體A為氮?dú)?、二氧化碳和一氧化碳中的至少一種，所述氧氣的含量小于5wt%。
[0050]本發(fā)明鐵酸鈣的制備方法中，焙燒后除了得到鐵酸鈣，還得到尾氣二氧化硫，二氧化硫用于制硫酸。
[0051]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0052]實(shí)施例1鐵酸鈣的制備
[0053](a)將含水率為3wt%的半水磷石膏與含水率為15wt%的硫鐵礦研磨均勻，硫鐵礦中的有效成分二硫化亞鐵和磷石膏中的有效成分硫酸鈣的摩爾比為0.4:1，添加鐵補(bǔ)充劑為四氧化三鐵，四氧化三鐵與石膏中硫酸鈣摩爾比為0.5:1，得到混合物料；
[0054](b)將該混合物料加入溫度950°C的反應(yīng)器中，在保護(hù)氣氛(氮?dú)?、一氧化碳和二氧化?下，焙燒4h，固相經(jīng)冷卻得到鐵酸鈣，產(chǎn)生的二氧化硫尾氣制硫酸。
[0055]實(shí)施例1中硫鐵礦分解率為95%，磷石膏的分解率為90%，制得的鐵酸鈣中按摩爾比鐵元素:鈣元素=2.1:1。
[0056]實(shí)施例2鐵酸鈣的制備
[0057](a)將含水率為0.lwt%的無(wú)水磷石膏與含水率為10wt%的硫鐵礦研磨均勻，硫鐵礦中的有效成分二硫化亞鐵和磷石膏中的有效成分硫酸鈣的摩爾比為0.1:1，添加鐵補(bǔ)充劑為氧化亞鐵，氧化亞鐵與石膏中硫酸鈣摩爾比為2:1，得到混合物料；
[0058](b)將該混合物料加入溫度1100°C的反應(yīng)器中，在保護(hù)氣氛(氮?dú)?、二氧化碳和二氧化?下，焙燒2.0h,固相經(jīng)冷卻得到鐵酸鈣，產(chǎn)生的二氧化硫尾氣制硫酸。
[0059]實(shí)施例2中硫鐵礦分解率為99%，磷石膏的分解率為95%，制得的鐵酸鈣中按摩爾比鐵元素:鈣元素=2.21:1。
[0060]實(shí)施例3鐵酸鈣的制備
[0061](a)將含水率為5wt%的檸檬酸石膏與含水率為5wt%的硫鐵礦研磨均勻，硫鐵礦中的有效成分二硫化亞鐵和石膏中的有效成分硫酸鈣的摩爾比為1.5:1，添加鐵補(bǔ)充劑為硫酸鐵，硫酸鐵與石膏中硫酸鈣摩爾比為0.1:1，得到混合物料；
[0062]將該混合物料加入溫度1300°C的反應(yīng)器中，在保護(hù)氣氛(氮?dú)狻?wt%氧氣和二氧化硫)下，焙燒1.5h，固相經(jīng)冷卻得到鐵酸鈣，產(chǎn)生的二氧化硫尾氣制硫酸。
[0063]實(shí)施例3中硫鐵礦分解率為90%，檸檬酸石膏的分解率為97%，制得的鐵酸鈣中按摩爾比鐵元素:?丐元素=1.45:1o
[0064]實(shí)施例4鐵酸鈣的制備
[0065](a)將含水率為8wt%的鈦白粉副產(chǎn)石膏與含水率為lwt%的硫鐵礦研磨均勻，硫鐵礦中的有效成分二硫化亞鐵和石膏中的有效成分硫酸鈣的摩爾比為2:1，得到混合物料；
[0066](b)將該混合物料加入溫度1400°C的反應(yīng)器中，在保護(hù)氣氛(氮?dú)狻?被％氧氣和二氧化硫)下，焙燒1.0h,固相經(jīng)冷卻得到鐵酸鈣，產(chǎn)生的二氧化硫尾氣制硫酸。
[0067]實(shí)施例4中硫鐵礦分解率為90%，鈦白粉副產(chǎn)石膏的分解率為99.5%，制得的鐵酸鈣中按摩爾比鐵元素:鈣元素=1.79:1。
[0068]實(shí)施例5鐵酸鈣的制備
[0069](a)將含水率為0.lwt%的硬石膏與含水率為lwt%的硫鐵礦研磨均勻，硫鐵礦中的有效成分二硫化亞鐵和石膏中的有效成分硫酸鈣的摩爾比為0.3:1，添加鐵補(bǔ)充劑為氧化鐵，氧化鐵與石膏中硫酸鈣摩爾比為0.4:1，得到混合物料；
[0070](b)將該混合物料加入溫度1100°C的反應(yīng)器中，在保護(hù)氣氛(氮?dú)?、二氧化碳和二氧化?下，焙燒4h，固相經(jīng)冷卻得到鐵酸鈣，產(chǎn)生的二氧化硫尾氣制硫酸。
[0071]實(shí)施例5中硫鐵礦分解率為98%，硬石膏的分解率為97%，制得的鐵酸鈣中按摩爾比鐵元素:鈣元素=1.12:1。
[0072]實(shí)施例6鐵酸鈣的制備
[0073](a)將含水率為10wt%的鎳石膏與含水率為0.2wt%的硫鐵礦研磨均勻，硫鐵礦中的有效成分二硫化亞鐵和石膏中的有效成分硫酸鈣的摩爾比為2.5:1，得到混合物料；
[0074](b)將該混合物料加入溫度1500°C的反應(yīng)器中，在保護(hù)氣氛(氮?dú)狻?wt%氧氣、二氧化碳和二氧化硫)下，焙燒2h，固相經(jīng)冷卻得到鐵酸鈣，產(chǎn)生的二氧化硫尾氣制硫酸。
[0075]實(shí)施例6中硫鐵礦分解率為90%，鎳石膏的分解率為98%，制得的鐵酸鈣中按摩爾比鐵元素:鈣元素=2.3:1。
[0076]實(shí)施例7鐵酸鈣的制備
[0077](a)將含水率為0.5wt%的氟石膏與含水率為3wt%的硫鐵礦研磨均勻，硫鐵礦中的有效成分二硫化亞鐵和氟石膏中的有效成分硫酸鈣的摩爾比為0.8:1，添加鐵補(bǔ)充劑為硫酸亞鐵，硫酸亞鐵與石膏中硫酸鈣摩爾比為0.8:1，得到混合物料；
[0078](b)將該混合物料加入溫度1100°C的反應(yīng)器中，在保護(hù)氣氛(氮?dú)?、一氧化碳和二氧化?下，焙燒2h，固相經(jīng)冷卻得到鐵酸鈣，產(chǎn)生的二氧化硫尾氣制硫酸。
[0079]實(shí)施例7中硫鐵礦分解率為96%，氟石膏的分解率為99%，制得的鐵酸鈣中按摩爾比鐵元素:鈣元素=1.68:1。
[0080]實(shí)施例8鐵酸鈣的制備
[0081](a)將含水率為0.5wt%的磷石膏與含水率為3wt%的硫鐵礦研磨均勻，硫鐵礦中的有效成分二硫化亞鐵和磷石膏中的有效成分硫酸鈣的摩爾比為1: 1，添加鐵補(bǔ)充劑為硫酸亞鐵，硫酸亞鐵與石膏中硫酸鈣摩爾比為0.5:1，得到混合物料；
[0082](b)將該混合物料加入溫度1200°C的反應(yīng)器中，在保護(hù)氣氛(氮?dú)?、一氧化碳和二氧化?下，焙燒lh，固相經(jīng)冷卻得到鐵酸鈣，產(chǎn)生的二氧化硫尾氣制硫酸。
[0083]實(shí)施例8中硫鐵礦分解率為97%，磷石膏的分解率為98%，制得的鐵酸鈣中按摩爾比鐵元素:?丐元素=1.48:10[0084]實(shí)施例9鐵酸鈣的制備
[0085](a)將含水率為0.5wt%的氟石膏與含水率為3wt%的硫鐵礦研磨均勻，硫鐵礦中的有效成分二硫化亞鐵和氟石膏中的有效成分硫酸鈣的摩爾比為0.3:1，添加鐵補(bǔ)充劑為氧化亞鐵，氧化亞鐵與石膏中硫酸鈣摩爾比為1:1，得到混合物料；
[0086](b)將該混合物料加入溫度1000°C的反應(yīng)器中，在保護(hù)氣氛(氮?dú)?、一氧化碳和二氧化?下，焙燒2h，固相經(jīng)冷卻得到鐵酸鈣，產(chǎn)生的二氧化硫尾氣制硫酸。
[0087]實(shí)施例9中硫鐵礦分解率為98%，氟石膏的分解率為98%，制得的鐵酸鈣中按摩爾比鐵元素:鈣元素=1.3:1`。
【權(quán)利要求】
1.鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: Ca)取石膏、硫鐵礦和鐵補(bǔ)充劑，混合得到混合物料； 其中，按摩爾比石膏中硫酸鈣:硫鐵礦中二硫化亞鐵:鐵補(bǔ)充劑中鐵元素=1:0.1~2.5:0~2，并且按摩爾比混合物料中鈣元素:鐵元素=1:1~2.5，所述石膏的含水率小于10wt%，所述硫鐵礦的含水率為0.1~15wt% ； (b)于保護(hù)氣氛下將混合物料進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為900~1500°C，焙燒時(shí)間為0.1~4h，焙燒完畢，冷卻得到鐵酸鈣； 其中，所述保護(hù)氣氛為惰性氣氛、還原性氣氛或氧氣含量小于5wt%的氧化性氣氛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:所述石膏為無(wú)水石膏、半水石膏、磷石膏、脫硫石膏、氟石膏、檸檬酸石膏、鎳石膏、鈦白粉副產(chǎn)石膏、天然石膏和硬石膏中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:所述石膏為含水率為0.1~10wt%的半水石膏或?yàn)闊o(wú)水石膏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:所述鐵補(bǔ)充劑為鐵元素的含量大于25wt%的物質(zhì)；優(yōu)選鐵補(bǔ)充劑含氧化亞鐵、四氧化三鐵、氧化鐵、碳酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵和鐵中的至少一種。
5.據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:按摩爾比石膏中硫酸鈣:硫鐵礦中二硫 化亞鐵:鐵補(bǔ)充劑中鐵元素=1:0.3~1:0.5~I。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:所述焙燒溫度為 1000 ~1200 0C O
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:所述焙燒時(shí)間為I~2h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:所述保護(hù)氣氛為氮?dú)狻⒍趸己投趸蛑械闹辽僖环N。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:所述保護(hù)氣氛為氮?dú)?、一氧化碳和二氧化硫的混合氣氛或?yàn)槎趸?、一氧化碳和二氧化硫的混合氣氛或?yàn)榈獨(dú)?、二氧化碳、一氧化碳和二氧化硫的混合氣氛?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的鐵酸鈣的制備方法，其特征在于:所述保護(hù)氣氛為氣體A、氧氣和二氧化硫的混合氣氛，其中，所述氣體A為氮?dú)狻⒍趸己鸵谎趸贾械闹辽僖环N，所述氧氣的含量小于5wt%。
【文檔編號(hào)】C01G49/00GK103864150SQ201410135459
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】楊林, 羅顯明, 張志業(yè), 羅蜀峰, 王辛龍, 馬先林, 陳曉東, 付全軍 申請(qǐng)人:四川大學(xué), 中化云龍有限公司