利用电炉炼钢烟尘制备高纯Fe2O3的工艺
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摘要 ： 通过对合有 ５ ％以上 杂质 的电炉炼钢 （ Ａ ） ０ Ｅ Ｆ 烟尘进行酸溶和 中和沉淀干 用等一 系列处理过程 ， 乍 可
以将 Ｆ ｚ 含量低 于 ５ ％的电妒炼钢烟尘提纯制备成 Ｆ ｅ ． ０ ｑ 含 量 高于９ ％的高纯 Ｆ ｚ 粉 ， ９５ ｅ 并对 电炉 炼钢烟尘 中杂质元素的化 学特性进行 了分 析。
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４
天
津
化
工
２０ ０ ２年 ５月
利 用 电炉 炼 钢 烟 尘 制备 高纯 Ｆ ２ 的工 艺 ｅＯ
柳凤 钢 曹 爱丽 王振珠 卢 弘 ． ． ． （ ． 津理 工学院 ， 津 ３０ ９ ；． １天 天 ０ １ １２ 天津钢 管公 司钢 研所 ， 津 ３０ ０ ） 天 ０ ３ １
０． ６ ， ｎ １ ８ ％ ， Ｏ ５ ％ ， ４ ％ Ｍ Ｏ ． ９ ０ ８ Ｆ ０３ ４ ９ ， ８． ％
ｍ ｌ 时 ， 回收 率 的 变 化 不 大。用 浓 度 为 ３ ５ ｏＬ 其 ／ ． ｍ ｌ 的 Ｈ Ｓ ４在搅拌的情况下加热溶解电炉炼钢 ｏＬ ／ ２ ， Ｏ
烟 尘用 时 １０ ． ， 以达 到理想 的效 果 。 ．～１５ｈ 可
关 键 词 ： 炉 炼 钢烟 尘 ；ｅ 电 Ｆ ２ 粉 体 ； 备 制
中圈分类号 ： Ｏ ３ ｌ Ｔ １８１
文献标识 码 ： Ａ
文章编号 ：０ ８—１６ （０ ２ ０ １０ ２ ７ ２０ ）３—０ ０ —０ ０４ ２
电炉炼钢烟尘包含了超过 ｌ 种 以上的杂质（ Ｏ 其
总 的含 量大 约 ５ ％） 根 据 钢 材 的 等 级 不 同在 数 量 ０ ，
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２０ ０ ２年第 ３ 期
天
津
化
工
５
２ ２ ２ 滴 定速 度对产 品 的影 响 ．．
中和滴定速度应该是适当的， 如果滴定速度太
慢 ， 和锌 的氢 氧化 物 与 铁 的沉 淀会 发 生共 沉 淀 现 铝
象， 其结果会使产品的纯度明显下降 当中和滴定
炼钢 烟 尘 制 备 出高 纯 度 的 Ｆｚ 粉 体 （ 度 达 ｅ 纯
９ ５ ） ９． ％ 。
ＨＳ ４ ＇ 的浓度太大 ， Ｏ 溶解 的 ｓＯ 不 能完全地 聚 ｉ３
合成 胶体 而除去 。另一 方面 ， 果 Ｈ２ ４的浓 度 太 如 Ｏ Ｓ 小， 电炉炼 钢烟 尘 的溶解 不充 分 ， 得 Ｆ２ ３的回收 使 ｅ０ 率下 降 。 由 试 验得 到 的 Ｈ Ｓ Ｏ，的 浓度 和 Ｆ ３的 Ｏ 回收率 （ 的关 系如 图 １ ％） 。 由 图 １可 以 看 出 ： Ｈ Ｓ ４浓 度 超 过 ３ ５ 当 １ Ｏ ．
９ ５ ，ｎ ０ ５ ， ｉ ９． ％ Ｚ Ｏ ０ ％ Ｓ ０ ０ ％ ， ０ ％ ， ｎ ． ７ Ａ１０． １ Ｍ
烟尘制备的， 并且使用 的是湿法冶金的方 法。然而 利 用 同样 的方法 从 电炉炼 钢烟 尘制备 Ｆ２ ３其纯 度 ｅＯ 只能达到 ９ ％ 因此， Ｏ 通过认真研 究 ， 利用湿 法冶 金技术从电炉炼钢尘土制备 Ｆ ３ ｅ 是一个并不复杂 ０
收 稿 日期 ：０ １—１ —１ ２０ ２ ８
其他 成 分 ３ ３ ６５ ％。
１ １ 工艺 过程 ．
电炉炼 钢烟 尘 与稀 Ｈ２Ｏ 经 杂质 沉 淀 ， 溶 液 Ｓ４ 其 用 ＦＮ 氧 化 、 Ｉ ＮＨ３ Ｈ２ 中 和 沉 淀 、 淀 过 滤 、 ・ Ｏ 沉 洗
基 童 项 目 ： 津 市科 技 发 展 计划 （７ ０ ） 天 ９２ ８
涤、 、 、 ， 干燥 煅烧 研磨 得到产品 ｎ ｅ ３ —Ｆ２ 粉体产品。 ０
１ ２ 使 用的仪 器 ．
和类型上也有所不 同， 从电炉炼钢烟尘制备有用的 Ｆ２ 是很 困 难 的。利用 冶炼 技 术 从 电炉 炼 钢 烟尘 ｅ 中可 以去除杂质 、 高铁 的含量。但是需 要投入大 提 量 的资金。在 中国 ， 高纯 度 的 Ｆ ３是可 以利 用 ｅ Ｏ
０ ０５ Ｓ ０ ０ ％ ，１ ０ ０ ％， ．１ ％，Ｏ， ．８ Ｃ ．４ 它符 合 中 国原
化工部 ｎ —Ｆ
２１ ．
的一级标准。ｘ射线衍 射仪 的结
果 证 明了产 品是 ｎ ｏ —Ｆ 。 Ｓ ，浓度 的确定 Ｏ
电炉 炼钢 烟尘 在 酸溶 过 程 中 ， 由于 存在 大 量 的 钙 和硅 ， 们 将 分 别生 成 Ｃ Ｓ ，沉 淀 和 Ｈ２ ｜ 它 ａ Ｏ ｓＯ 胶 体 。所 以 烟 尘 溶 解 的 固 液 比应 该 是 １ ６ 如 果 ：。
而且 投资 小的过 程 ， 可行 的 ， 是 随着 电炉 炼钢 年任 务 的增 加 电炉炼钢 烟 尘 也 在不 断 地 增 加 ， 是 一 个 需 这 要迫 切解 决 的问题 。 本 文 提 出 了一个 新 的湿 法 冶 金 的过 程 ， 电炉 从
０ １ ． ４％ ， ａ ０ ０ ６ ， ｇ ０ ０ Ｃ ． ０ ％ Ｍ ． ４％ ， ０ ０ ３ ， Ｋ ． ０ ％ Ｎａ
Ｆ ３ 量在 ９ ％左 右 的平 炉炼钢 烟尘 或转 炉炼 钢 ０ 含 ０
７ １ 光光度 计 ；Ｅ Ｃ ｍｂｉ ｅＳ一３０ Ｘ Ｓ ２ｘ射线衍射仪 ： ｌ ｘ ７ 。 ｊ ｋｅＬ ； ｎ 一 Ａ ｍ
２ 结果 与讨 论
产 品 ｎ— Ｆ ２ ｅ０３的 主 要 成 分 和 含 量 ： ｅＯ Ｆ２３
１ 试 验过 程
在试 验过 程 中使 用 的 电炉炼 钢烟 尘来 自天津 市
无缝钢管公司 ， 该公 司生产低碳 、 低合金钢 ， 电炉炼
钢 烟尘 的主 要成 分 和 含量 为 ： ．８ ， ．３ ， Ｓ１ １ ％ Ｐ０ １ ％
Ｓ０２４ ２ ， ａ ．４ ｉ ４ ％ Ｃ Ｏ ３ ％， Ｏ ．４ ％ ， ｂ Ｍｇ ２ ７ Ａ
以将 Ｆ ｚ 含量低 于 ５ ％的电妒炼钢烟尘提纯制备成 Ｆ ｅ ． ０ ｑ 含 量 高于９ ％的高纯 Ｆ ｚ 粉 ， ９５ ｅ 并对 电炉 炼钢烟尘 中杂质元素的化 学特性进行 了分 析。
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利 用 电炉 炼 钢 烟 尘 制备 高纯 Ｆ ２ 的工 艺 ｅＯ
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０． ６ ， ｎ １ ８ ％ ， Ｏ ５ ％ ， ４ ％ Ｍ Ｏ ． ９ ０ ８ Ｆ ０３ ４ ９ ， ８． ％
ｍ ｌ 时 ， 回收 率 的 变 化 不 大。用 浓 度 为 ３ ５ ｏＬ 其 ／ ． ｍ ｌ 的 Ｈ Ｓ ４在搅拌的情况下加热溶解电炉炼钢 ｏＬ ／ ２ ， Ｏ
烟 尘用 时 １０ ． ， 以达 到理想 的效 果 。 ．～１５ｈ 可
关 键 词 ： 炉 炼 钢烟 尘 ；ｅ 电 Ｆ ２ 粉 体 ； 备 制
中圈分类号 ： Ｏ ３ ｌ Ｔ １８１
文献标识 码 ： Ａ
文章编号 ：０ ８—１６ （０ ２ ０ １０ ２ ７ ２０ ）３—０ ０ —０ ０４ ２
电炉炼钢烟尘包含了超过 ｌ 种 以上的杂质（ Ｏ 其
总 的含 量大 约 ５ ％） 根 据 钢 材 的 等 级 不 同在 数 量 ０ ，
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炼钢 烟 尘 制 备 出高 纯 度 的 Ｆｚ 粉 体 （ 度 达 ｅ 纯
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合成 胶体 而除去 。另一 方面 ， 果 Ｈ２ ４的浓 度 太 如 Ｏ Ｓ 小， 电炉炼 钢烟 尘 的溶解 不充 分 ， 得 Ｆ２ ３的回收 使 ｅ０ 率下 降 。 由 试 验得 到 的 Ｈ Ｓ Ｏ，的 浓度 和 Ｆ ３的 Ｏ 回收率 （ 的关 系如 图 １ ％） 。 由 图 １可 以 看 出 ： Ｈ Ｓ ４浓 度 超 过 ３ ５ 当 １ Ｏ ．
９ ５ ，ｎ ０ ５ ， ｉ ９． ％ Ｚ Ｏ ０ ％ Ｓ ０ ０ ％ ， ０ ％ ， ｎ ． ７ Ａ１０． １ Ｍ
烟尘制备的， 并且使用 的是湿法冶金的方 法。然而 利 用 同样 的方法 从 电炉炼 钢烟 尘制备 Ｆ２ ３其纯 度 ｅＯ 只能达到 ９ ％ 因此， Ｏ 通过认真研 究 ， 利用湿 法冶 金技术从电炉炼钢尘土制备 Ｆ ３ ｅ 是一个并不复杂 ０
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其他 成 分 ３ ３ ６５ ％。
１ １ 工艺 过程 ．
电炉炼 钢烟 尘 与稀 Ｈ２Ｏ 经 杂质 沉 淀 ， 溶 液 Ｓ４ 其 用 ＦＮ 氧 化 、 Ｉ ＮＨ３ Ｈ２ 中 和 沉 淀 、 淀 过 滤 、 ・ Ｏ 沉 洗
基 童 项 目 ： 津 市科 技 发 展 计划 （７ ０ ） 天 ９２ ８
涤、 、 、 ， 干燥 煅烧 研磨 得到产品 ｎ ｅ ３ —Ｆ２ 粉体产品。 ０
１ ２ 使 用的仪 器 ．
和类型上也有所不 同， 从电炉炼钢烟尘制备有用的 Ｆ２ 是很 困 难 的。利用 冶炼 技 术 从 电炉 炼 钢 烟尘 ｅ 中可 以去除杂质 、 高铁 的含量。但是需 要投入大 提 量 的资金。在 中国 ， 高纯 度 的 Ｆ ３是可 以利 用 ｅ Ｏ
０ ０５ Ｓ ０ ０ ％ ，１ ０ ０ ％， ．１ ％，Ｏ， ．８ Ｃ ．４ 它符 合 中 国原
化工部 ｎ —Ｆ
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电炉 炼钢 烟尘 在 酸溶 过 程 中 ， 由于 存在 大 量 的 钙 和硅 ， 们 将 分 别生 成 Ｃ Ｓ ，沉 淀 和 Ｈ２ ｜ 它 ａ Ｏ ｓＯ 胶 体 。所 以 烟 尘 溶 解 的 固 液 比应 该 是 １ ６ 如 果 ：。
而且 投资 小的过 程 ， 可行 的 ， 是 随着 电炉 炼钢 年任 务 的增 加 电炉炼钢 烟 尘 也 在不 断 地 增 加 ， 是 一 个 需 这 要迫 切解 决 的问题 。 本 文 提 出 了一个 新 的湿 法 冶 金 的过 程 ， 电炉 从
０ １ ． ４％ ， ａ ０ ０ ６ ， ｇ ０ ０ Ｃ ． ０ ％ Ｍ ． ４％ ， ０ ０ ３ ， Ｋ ． ０ ％ Ｎａ
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２ 结果 与讨 论
产 品 ｎ— Ｆ ２ ｅ０３的 主 要 成 分 和 含 量 ： ｅＯ Ｆ２３
１ 试 验过 程
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钢 烟尘 的主 要成 分 和 含量 为 ： ．８ ， ．３ ， Ｓ１ １ ％ Ｐ０ １ ％
Ｓ０２４ ２ ， ａ ．４ ｉ ４ ％ Ｃ Ｏ ３ ％， Ｏ ．４ ％ ， ｂ Ｍｇ ２ ７ Ａ
