前驅(qū)體法鉻基顏料制備與鐵含量影響研究.pdf

1、鉻屬于戰(zhàn)略型金屬，在多方面有重要應(yīng)用，氧化鉻是鉻鹽行業(yè)中的主要產(chǎn)品，而顏料級(jí)氧化鉻因具有良好的耐高溫性能、熱穩(wěn)定性以及耐候性，多用于陶瓷、顏料、軍事等行業(yè)。本研究針對(duì)鉻鐵礦制備氧化鉻顏料的問題進(jìn)行了研究，提出了前驅(qū)體法制備氧化鉻、清潔分離鉻鐵、選擇性吸附劑（SA）對(duì)溶液中雜質(zhì)離子含量進(jìn)行控制的新思路，同時(shí)研究中首次采用“膜法與水熱法聯(lián)用”制備羥基氧化鉻前驅(qū)體的方法，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中相關(guān)的問題的規(guī)律進(jìn)行了分析，具體內(nèi)容如下：
　　在制備羥

2、基氧化鉻前驅(qū)體時(shí)，以鉻酸鈉為原料，利用膜與水熱聯(lián)合的方法進(jìn)行合成。探討了在膜法預(yù)處理鉻酸鈉溶液時(shí)，CO2的存在對(duì)電流效率、脫鹽效率以及能耗的影響。結(jié)果表明，CO2可以提高電流效率、脫鹽效率，并能降低能耗，結(jié)合數(shù)據(jù)分析了產(chǎn)生這種情況存在的原因。在水熱制備羥基氧化鉻時(shí)，結(jié)合熱重-差熱分析（TG-DTA）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡分析（TEM），表征了羥基氧化鉻的形貌，并提出了羥基氧化鉻形成過程中存在的機(jī)理；X射線衍射（XRD）表征說明羥

3、基氧化鉻沒有形成明顯的晶體結(jié)構(gòu)；傅里葉紅外光譜（FTIR）表征說明其表面有活性基團(tuán)存在。
　　本研究中用到的富鐵鉻液為鉻鐵礦的硫酸浸出液，并采用部分氧化低溫水熱的方法對(duì)富鐵鉻液進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到初步分離鉻、鐵的目的。然后以選擇性吸附劑SA作吸附劑，對(duì)溶液中鐵離子等雜質(zhì)含量進(jìn)行控制。研究了選擇性吸附劑SA對(duì)溶液中鐵離子的吸附作用，對(duì)其吸附量可以達(dá)到15mg/g左右，去除率可以達(dá)到98.7%，同時(shí)對(duì)SA吸附金屬離子的機(jī)理進(jìn)行了初步的分析

4、，通過對(duì)吸附反應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)擬合，發(fā)現(xiàn)選擇性吸附劑SA對(duì)鐵離子的吸附規(guī)律更符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。
　　以羥基氧化鉻為前驅(qū)體，高溫焙燒后經(jīng)完全脫水、轉(zhuǎn)晶的過程可形成納米氧化鉻晶體。結(jié)合TG-DTA分析可知其完全分解的溫度大約在425℃，進(jìn)而經(jīng)過不同溫度焙燒后，對(duì)其進(jìn)行XRD表征，發(fā)現(xiàn)更高溫度焙燒對(duì)氧化鉻晶型沒有影響；再對(duì)氧化鉻進(jìn)行SEM、TEM、紫外-可見-近紅外（UV-Vis-NIR）等表征，結(jié)果表明了氧化鉻具有很好的納米尺寸，晶體結(jié)