一种铝钒铁锰合金的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铝钒铁锰合金的制备方法，属于材料领域。包括以下步骤：将失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球依次进行干燥和烧结，得到MnFe2O4粉体；将MnFe2O4粉体和五氧化二钒粉体混合后依次进行燃烧熔化、浇铸、冷却和破碎，得到片状MnFe2VO9；将片状MnFe2VO9、铝粉和氧化钙混合进行铝热反应，得到铝钒铁锰合金。本发明专利技术以失活的MnFe2O4/壳聚糖复合微球为原料，通过干燥、煅烧去除其中水分、壳聚糖、有机染料等成分，进一步将MnFe2O4粉体、五氧化二钒粉状混匀后，通过熔融法制备片状MnFe2VO9，并以片状MnFe2VO9为原料，结合铝粉、氧化钙，制备铝钒锰铁合金，实现了资源化利用。实现了资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种铝钒铁锰合金的制备方法


[0001]本专利技术涉及材料
，尤其涉及一种铝钒铁锰合金的制备方法。

技术介绍

[0002]随着工业的快速发展，水体污染问题显得尤为突出，尤其是有机染料对水体污染方面，如偶氮染料、蒽脂染料、靛族染料、硫化染料、芳甲烷燃料、菁染料、酞菁染料和杂化染料等，这些有机物进入水体后，难降解，扩散快，严重影响水体生态环境。
[0003]对于有机染料水体污染问题，多以磁性MnFe2O4/壳聚糖复合微球作为吸附剂。MnFe2O4/壳聚糖复合微球中壳聚糖是一种微生物可降解的天然多糖衍生物，生物相容性好、无毒易降解，壳聚糖分子链上羟基、氨基的存在使其易于进行化学修饰而赋予多种功能，已在医药、轻纺、日化等领域得到广泛应用，特别是在污水处理领域，可用作有机废水的吸附剂；而MnFe2O4/壳聚糖复合微球在保持壳聚糖优异的吸附性能的同时，可通过磁铁对污水中MnFe2O4/壳聚糖复合微球进行磁吸，将磁吸过的MnFe2O4/壳聚糖复合微球(含有机染料)进行洗涤后，对有机染料污水进行吸附6～10次，直至MnFe2O4/壳聚糖复合微球中毒失活。
[0004]而中毒失活的MnFe2O4/壳聚糖复合微球中存在20～40wt％的有机染料，洗涤无法去除，此时MnFe2O4/壳聚糖复合微球(含有机染料)处理不当极易对环境造成污染，当下并无行之有效的处理方法。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种铝钒铁锰合金的制备方法。本专利技术以失活的MnFe2O4/壳聚糖复合微球为原料制备铝钒铁锰合金，实现了资源的循环利用。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种铝钒铁锰合金的制备方法，包括以下步骤：
[0008]将失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球依次进行干燥和烧结，得到MnFe2O4粉体；
[0009]将所述MnFe2O4粉体和五氧化二钒粉体混合后依次进行燃烧熔化、浇铸、冷却和破碎，得到片状MnFe2VO9；
[0010]将所述片状MnFe2VO9、铝粉和氧化钙混合进行铝热反应，得到所述铝钒铁锰合金，所述铝钒铁锰合金包括以下含量的元素：钒：10～15wt％、铁：11～30wt％、锰：14～18wt％、氧＜0.06wt％、氮＜0.02wt％以及余量的铝。
[0011]优选地，所述失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球的含水量为10～20wt％，MnFe2O4的含量为20～30wt％。
[0012]优选地，所述烧结的温度为600～800℃，时间为1～3h。
[0013]优选地，所述烧结在空气气氛中进行，所述空气的流量为10～15L/min。
[0014]优选地，所述烧结还得到尾气，通过饱和氢氧化钙溶液处理所述尾气。
[0015]优选地，所述燃烧熔化的温度为800～1100℃，时间为2～4h。
[0016]优选地，所述浇铸和冷却在冷却盘中进行，所述浇铸至冷却盘的流速为4～8kg/
min。
[0017]优选地，所述冷却盘的直径为2.5～3.5m，转速为2～5rpm，进水量为10～30L/min，进水温度为5～15℃。
[0018]优选地，所述片状MnFe2VO9的直径小于3cm。
[0019]优选地，以镁条点燃发生所述铝热反应。
[0020]本专利技术提供了一种铝钒铁锰合金的制备方法，包括以下步骤：将失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球依次进行干燥和烧结，得到MnFe2O4粉体；将所述MnFe2O4粉体和五氧化二钒粉体混合后依次进行燃烧熔化、浇铸、冷却和破碎，得到片状MnFe2VO9；将所述片状MnFe2VO9、铝粉和氧化钙混合进行铝热反应，得到所述铝钒铁锰合金，所述铝钒铁锰合金包括以下含量的元素：钒：10～15wt％、铁：11～30wt％、锰：14～18wt％、氧＜0.06wt％、氮＜0.02wt％以及余量的铝。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0022]本专利技术以失活的MnFe2O4/壳聚糖复合微球为原料，通过干燥、煅烧去除其中水分、壳聚糖、有机染料等成分，进一步将MnFe2O4粉体、五氧化二钒粉状混匀后，通过熔融法制备片状MnFe2VO9，并以片状MnFe2VO9为原料，结合铝粉、氧化钙，制备成铝钒锰铁合金，实现了资源的循环利用。
[0023]且本专利技术提供的制备方法能够制备出成分均匀的铝钒铁锰合金，解决了铝热法生产的合金成分不均匀的问题。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种铝钒铁锰合金的制备方法，包括以下步骤：
[0025]将失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球依次进行干燥和烧结，得到MnFe2O4粉体；
[0026]将所述MnFe2O4粉体和五氧化二钒粉体混合后依次进行燃烧熔化、浇铸、冷却和破碎，得到片状MnFe2VO9；
[0027]将所述片状MnFe2VO9、铝粉和氧化钙混合进行铝热反应，得到所述铝钒铁锰合金，所述铝钒铁锰合金包括以下含量的元素：钒：10～15wt％、铁：11～30wt％、锰：14～18wt％、氧＜0.06wt％、氮＜0.02wt％以及余量的铝。
[0028]本专利技术将失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球依次进行干燥和烧结，得到MnFe2O4粉体。
[0029]在本专利技术中，所述失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球中优选含有有机染料，本专利技术对所述失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的来源即可，具体的如处理有机染料水体后的失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球。
[0030]在本专利技术中，所述失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球的含水量优选为10～20wt％，MnFe2O4的含量优选为20～30wt％。
[0031]在本专利技术中，所述干燥的温度优选为70～90℃，更优选为80～85℃，时间优选为10h以上，更优选为12h，所述干燥优选在干燥箱中进行，所述干燥的作用是除去水分，防止在烧结过程结块，导致MnFe2O4和五氧化二钒粉体无法混合均匀的问题。
[0032]在本专利技术中，所述烧结的温度优选为600～800℃，更优选为700～750℃，时间优选为1～3h，更优选为1.5～2h，所述烧结的作用是将所述MnFe2O4/壳聚糖复合微球(含有机染料)中壳聚糖、有机染料在高温下燃烧。
[0033]在本专利技术中，所述烧结优选在空气气氛中进行，提供氧气，所述空气的流量优选为10～15L/min，更优选为12L/min，带走燃烧产生的氮氧化物、硫氧化物气体。
[0034]在本专利技术中，所述烧结优选在管式炉中进行。
[0035]在本专利技术中，所述烧结优选还得到尾气，优选通过饱和氢氧化钙溶液处理所述尾气。
[0036]得到MnFe2O4粉体后，本专利技术将所述MnFe2O4粉体和五氧化二钒粉体混合后依次进行燃烧熔化、浇铸、冷却和破碎，得到片状MnFe2VO9。
[0037]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝钒铁锰合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球依次进行干燥和烧结，得到MnFe2O4粉体；将所述MnFe2O4粉体和五氧化二钒粉体混合后依次进行燃烧熔化、浇铸、冷却和破碎，得到片状MnFe2VO9；将所述片状MnFe2VO9、铝粉和氧化钙混合进行铝热反应，得到所述铝钒铁锰合金，所述铝钒铁锰合金包括以下含量的元素：钒：10～15wt％、铁：11～30wt％、锰：14～18wt％、氧＜0.06wt％、氮＜0.02wt％以及余量的铝。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述失活MnFe2O4/壳聚糖复合微球的含水量为10～20wt％，MnFe2O4的含量为20～30wt％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为600～800℃，时间为1～3h。4.根据权利要求1或3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志军，张吉，王巍，刘强，朱嘉琪，何建成，孟旭，孙鑫，李晓冉，王东华，
申请(专利权)人：承德天大钒业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：