【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，具体涉及一种利用锌焙砂制备铁酸锌的方法。
技术介绍
1、铁酸锌，属尖晶石类矿物，具有等轴晶系的晶格结构。铁酸锌性能优良，用途广泛，比如：具有良好的软磁特性，可用作磁头材料、巨磁材料和微波磁性材料；具有吸波特性，可用作隐形材料；具有良好的催化性能，可用作高温煤气脱硫和丁烯氧化脱氢的催化剂；具有很高的光催化活性和光电转换性能，可用作新型半导体催化剂和太阳能转换材料；具有鲜艳的色泽，且具有耐高温、耐腐蚀、无毒等优点，可用作无毒防锈防腐颜料等。
2、目前铁酸锌的主要制备方法包括共沉淀法、溶胶-凝胶法和高温固相反应法等，具体的方法选择通常依赖于所需的材料性质和应用。
3、共沉淀法是通过将铁离子和锌离子加入到含有碱性沉淀剂（如氨水）的溶液中，以诱导铁和锌共沉淀。然后，将沉淀物分离、洗涤、干燥和煅烧，最终得到铁酸锌颗粒。这是一种相对简单的方法，易于操作，并且可以通过控制反应条件来调整颗粒的大小和形状。但共沉淀法制备的铁酸锌前驱体易团聚，导致颗粒不均匀，且在微观结构和性能方面受到合成条件的影响。
4、溶胶-凝胶法是将铁和锌的盐溶解在适当的溶剂中，通过加热或化学反应，将溶胶逐渐凝胶化。最后，干燥和煅烧凝胶，以获得铁酸锌颗粒。这种方法能精确地控制颗粒的尺寸、形状和晶体结构，因此可以制备出高纯度、均匀的铁酸锌材料。但溶胶-凝胶法需要复杂的实验条件和控制，包括精确的温度和时间控制，因此制备过程较为繁琐。
5、高温固相反应法是通过在高温下将铁粉和氧化锌反应来制备铁酸
6、锌焙砂是锌精矿经焙烧后所得的产物，褐色微颗粒状固体，我国目前的锌冶炼主流工艺为氧化焙烧-浸出-净化-电沉积工艺，而锌矿的原始矿藏常与黄铁矿、磁黄铁矿等含铁矿物共伴生，因此在高温焙烧的过程中，部分铁被氧化成氧化铁后会与氧化锌发生反应不可避免地生成铁酸锌，这一部分铁酸锌外部包覆有氧化物质和其他杂质，因此提取难度高，成本损耗较大。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，不仅能够直接从锌焙砂中通过磁选提取铁酸锌，而且其他金属氧化物的固溶，还会使得操作简单回收率高。
2、本专利技术提供一种利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，对锌焙砂进行球磨活化，然后使用酸液将活化后的锌焙砂调制成浆液，再对浆液进行磁选分离得到磁选精矿，使用常规酸对磁选精矿进行酸浸处理，得到含有铁酸锌的浸出液，过滤分离后得到铁酸锌。
3、本专利技术在采用以上手段后，通过球磨的方式使锌焙砂颗粒断裂和破碎，颗粒显著细化，改善了物相包裹情况，同时，晶格中出现各种结构缺陷，锌、铁离子占位反转度增加，铁酸锌磁性显著增强，降低后续反应能耗，而活化后的锌焙砂又通过加酸调浆，进一步使包覆在铁酸锌晶体上的氧化锌溶解，更有利于后续的磁选分离；再采用弱酸浸出工艺对铁酸锌再次提纯，得到较高纯度的铁酸锌，实现从锌焙砂中直接分离提取铁酸锌。
4、进一步的，所述球磨活化中使用的装置为一种球磨机或多种球磨机的组合，所述球磨机为行星式球磨机、滚筒式球磨机、搅拌式球磨机或往复式球磨机。
5、进一步的，所述球磨介质为硬质合金、刚玉和二氧化锆中的一种或两种以上的组合，所述球磨介质与锌焙砂进行球磨时的质量比为1~50：1，所述球磨活化时的转速为100~600r/min，所述球磨活化时的时间为0.5~30h。
6、进一步的，所述酸液为硫酸、盐酸和硝酸中的一种或二者以上的组合，所述酸液的浓度为0.01~1mol/l。
7、铁酸锌（znfe2o4）是一种复杂的化合物，它在常规的酸性条件下并不容易溶解，因此，只要酸性条件不是强的浓硫酸或浓盐酸之类的酸，是不会降低铁酸锌的含量，而是会带走氧化锌、氧化铁等杂质。
8、进一步的，所述酸液与活化后的锌焙砂调制时的质量比为3~30：1。
9、进一步的，所述浆液进行磁选分离得到磁选精矿的同时，还得到了磁选尾矿浆，所述磁选尾矿浆进行过滤得到磁选尾矿和滤液。
10、进一步的，所述磁选分离时所用的磁感应强度为0.01~0.80t。
11、进一步的，所述常规酸为硫酸、盐酸和硝酸中的一种或两种以上的组合。
12、进一步的，所述常规酸的浓度为0.1~1mol/l。
13、进一步的，所述常规酸与磁选精矿进行酸浸处理时的质量比为5~50：1，所述酸浸温度为25~60℃，所述酸浸时间为5~150min。
14、进一步的去除铁酸锌外部的暴露的氧化锌氧化铁等杂质。
15、综上所述，本申请具有以下有益技术效果：
16、1、本专利技术通过对锌焙砂进行球磨以及调浆和磁选分离三个手段的结合从而达到分离铁酸锌的目的，球磨手段操作简单，易于控制通过球磨活化的方式使锌焙砂颗粒断裂和破碎，颗粒显著细化，克服了有价元素与杂质金属分散混杂，嵌布共存，难以选别分离的问题。
17、2、本专利技术利用了机械活化的方式，增强锌焙砂中的铁酸锌磁性，提高了铁酸锌的回收率，实现锌焙砂直接利用制备高经济价值的铁酸锌，且具有极高的环境和经济效益。
18、3、本专利技术中使用磁选分离的手段有效避免了铁元素进入到浸出液中，无需进行元素分离工序，实现了能高效回收锌焙砂中铁酸锌资源。
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1.一种利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于，对锌焙砂进行球磨活化，然后使用酸液将活化后的锌焙砂调制成浆液，再对浆液进行磁选分离得到磁选精矿，使用常规酸对磁选精矿进行酸浸处理，得到含有铁酸锌的浸出液，过滤分离后得到铁酸锌。
2.如权利要求1所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述球磨活化中使用的装置为一种球磨机或多种球磨机的组合，所述球磨机为行星式球磨机、滚筒式球磨机、搅拌式球磨机或往复式球磨机。
3.如权利要求2所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述球磨介质为硬质合金、刚玉和二氧化锆中的一种或两种以上的组合，所述球磨介质与锌焙砂进行球磨时的质量比为1~50：1，所述球磨活化时的转速为100~600r/min，所述球磨活化时的时间为0.5~30h。
4.如权利要求1所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述酸液为硫酸、盐酸和硝酸中的一种或二者以上的组合，所述酸液的浓度为0.01~1mol/L。
5.如权利要求1所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述酸液与活化后的锌焙砂调制时的质量比为3~3
6.如权利要求1所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述浆液进行磁选分离得到磁选精矿的同时，还得到了磁选尾矿浆，所述磁选尾矿浆进行过滤得到磁选尾矿和滤液。
7.如权利要求1所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述磁选分离时所用的磁感应强度为0.01~0.80T。
8.如权利要求1所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述常规酸为硫酸、盐酸和硝酸中的一种或两种以上的组合。
9.如权利要求8所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述常规酸的浓度为0.1~1mol/L。
10.如权利要求1所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述常规酸与磁选精矿进行酸浸处理时的质量比为5~50：1，所述酸浸温度为25~60℃，所述酸浸时间为5~150min。
...【技术特征摘要】
1.一种利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于，对锌焙砂进行球磨活化，然后使用酸液将活化后的锌焙砂调制成浆液，再对浆液进行磁选分离得到磁选精矿，使用常规酸对磁选精矿进行酸浸处理，得到含有铁酸锌的浸出液，过滤分离后得到铁酸锌。
2.如权利要求1所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述球磨活化中使用的装置为一种球磨机或多种球磨机的组合，所述球磨机为行星式球磨机、滚筒式球磨机、搅拌式球磨机或往复式球磨机。
3.如权利要求2所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述球磨介质为硬质合金、刚玉和二氧化锆中的一种或两种以上的组合，所述球磨介质与锌焙砂进行球磨时的质量比为1~50：1，所述球磨活化时的转速为100~600r/min，所述球磨活化时的时间为0.5~30h。
4.如权利要求1所述的利用锌焙砂制备铁酸锌的方法，其特征在于：所述酸液为硫酸、盐酸和硝酸中的一种或二者以上的组合，所述酸液的浓度为0.01~1mol/l。
【专利技术属性】
技术研发人员：范阳阳，黄宇坤，刘江，梁学民，陈冰雪，陈昱冉，杨昇，王立强，孔亚鹏，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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