CN111573794A - 一种铁氧体永磁材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种铁氧体永磁材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铁氧体永磁材料及其制备方法和应用，铁氧体永磁材料，包括：铁氧体60～70份；永磁材料0.5～1份。其制备方法包括：将永磁材料、矿石置于磁场中进行充磁并球磨，制备铁氧体预烧料；将所述的铁氧体预烧料细磨成200目‑800目的预烧料细料；将所述的预烧料细料进行酸溶反应后，过滤除杂得滤渣；将所述的滤渣进行干燥后进行磁场成型制成所需铁氧体永磁材料。将铁氧体永磁材料应用于废水治理中，同时废水中的COD去除率可达到50％。

Description

一种铁氧体永磁材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及磁性铁氧体领域，具体为一种铁氧体永磁材料及其制备方法和应用。
背景技术
铁氧体是从近些年来迅速发展起来的一种新型的磁性材料。与普通磁性材料相比，铁氧体具有电阻率大、介电性能高、在高频时具有较高的磁导率等优点。随着科学技术的发展，铁氧体在通讯广播、自动控制、计算技术和仪器仪表等电子工业部门应用日益广泛，在卫星通讯、信息显示和污染处理等方面,也开辟了广阔的应用空间。
铁氧体作为一种具有铁磁性的金属氧化物，是由铁和其他一种或多种金属组成的复合氧化物。通过永磁材料掺杂改性铁氧体，可以改变材料的粒径大小、晶体结构等结构因素和粒径均匀度、颗粒表面特性等，得到能够提高其空穴氧化能力的光催化材料。镧系稀土元素具有丰富的能级和4f层电子结构，易产生多电子组态，有着特殊的光学性质，其氧化物也是具有晶型多、吸附选择性强、电子型导电和热稳定性好等特点。铁氧体粉料的制备就是完成从原料到铁氧体粉料的制造过程，铁氧体粉的制造方法有许多种，主要有溶胶凝胶法、化学共沉淀法、氧化物法等。为了有效地促进固相反应而获得均匀的、性质好的铁氧体粉料，除了注意原材料的选择外，还要注意混和、预烧和粉碎条件的确定。氧化物法是大规模工业生产的手段。
铁氧体的主要成分是氧化铁、碳酸钡或碳酸锶，充磁后，残留磁场的强度很高，并可以长时间保持，随着生产工艺的提高和进步，高性能的要求日益增强，进一步提高磁铁类的磁性愈加迫切。
发明内容
本发明所达本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的磁性差等的缺陷，提供一种铁氧体永磁材料及其制备方法和应用，大幅度提高铁氧体的性能并拓展铁氧体的应用。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种铁氧体永磁材料，包括以下重量份数的原料：
铁氧体60～70份；
永磁材料0.5～1份。
同时，本发明还提供了铁氧体永磁材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将永磁材料、矿石置于磁场中进行充磁并球磨，制备铁氧体预烧料；
(2)将所述的铁氧体预烧料细磨成200目-800目的预烧料细料；
(3)将所述的预烧料细料进行酸溶反应后，过滤除杂得滤渣；
(4)将所述的滤渣进行干燥后进行磁场成型制成所需铁氧体永磁材料。
优选地，所述铁氧体为氧化铁或四氧化三铁。
优选地，所述铁氧体预烧料还包括氧化硼。
优选地，所述永磁材料为镧系元素的氧化物。
优选地，所述镧系元素的氧化物为镨氧化物或钕氧化物中的至少一种。
优选地，所述酸溶反应中的酸为浓度20％-30％的盐酸溶液或者硫酸溶液。
本发明还提供了铁氧体永磁材料或铁氧体永磁材料的制备方法制备得到的铁氧体永磁材料的应用，将铁氧体永磁材料应用于废水治理中。
优选地，将铁氧体永磁材料应用于去除COD。
本发明所达到的有益效果：
1、本发明的铁氧体永磁材料提高了铁氧体颗粒的分散性和可压缩性，永磁材料的加入使得铁氧体磁性更稳定，磁性可以长时间保持，提高了铁氧体的应用范围和性能；
2、本发明的铁氧体永磁材料的制备方法，工艺简便，原料来源丰富，价格低廉，对设备要求低，易于批量化生产；制备成200目-800目的预烧料细料，是为了得到更加适用于废水处理的铁氧体永磁材料，因为当铁氧体永磁材料颗粒过粗时，会造成废水处理效果不佳，当铁氧体永磁材料颗粒过细时，会造成废水处理后不易分离；同时本发明永磁材料选用镨氧化物、钕氧化物等无放射性元素，保证了铁氧体永磁材料的安全性；
3、本发明的铁氧体永磁材料的应用，将铁氧体永磁材料应用于废水治理中，同时废水中的COD去除率可达到50％。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
COD测定参照HJ828-2017。
实施例1
将永磁材料、矿石置于磁场中充磁1h并球磨，得到100g铁氧体预烧料。100g铁氧体预烧料中氧化铁所占比例为63％，镨氧化物、钕氧化物组成的永磁材料比例为0.7％，将其细磨成颗粒度为200目的预烧料细料，细料用20％的盐酸溶液90mL进行酸溶去除杂质，将滤渣进行干燥，得到铁氧体永磁材料。将得到的铁氧体永磁材料粉末加入到废水中，调节废水pH值至8，COD去除率达到41％。
实施例2
将永磁材料、矿石置于磁场中充磁1.5h并球磨，得到100g铁氧体预烧料。100g铁氧体预烧料中氧化铁所占比例为67％，镨氧化物、钕氧化物组成的永磁材料比例为0.5％，将其细磨成颗粒度为400目的预烧料细料，细料用25％的盐酸溶液80mL进行酸溶去除杂质，将滤渣进行干燥，得到铁氧体永磁材料。将得到的铁氧体永磁材料粉末加入到废水中，调节废水pH值至8.5，COD去除率达到45％。
实施例3
将永磁材料、矿石置于磁场中充磁1h并球磨，得到98g铁氧体预烧料。98g铁氧体预烧料中氧化铁所占比例为65％，镨氧化物、钕氧化物组成的永磁材料比例为0.9％，将其细磨成颗粒度为600目的预烧料细料，细料用25％的硫酸溶液85mL进行酸溶去除杂质，将滤渣进行干燥，得到铁氧体永磁材料。将得到的铁氧体永磁材料粉末加入到废水中，调节废水pH值至7，COD去除率达到44％。
实施例4
将永磁材料、矿石置于磁场中充磁1.5h并球磨，得到103g铁氧体预烧料。103g铁氧体预烧料中氧化铁所占比例为64％，镨氧化物、钕氧化物组成的永磁材料比例为0.7％，将其细磨成颗粒度为800目的预烧料细料，细料用20％的硫酸溶液90mL进行酸溶去除杂质，将滤渣进行干燥，得到铁氧体永磁材料。将得到的铁氧体永磁材料粉末加入到废水中，调节废水pH值至8，COD去除率达到42％。
实施例4
将永磁材料、矿石置于磁场中充磁1.5h并球磨，得到100g铁氧体预烧料。100g铁氧体预烧料中氧化铁所占比例为60％，镨氧化物、钕氧化物组成的永磁材料比例为0.5％，将其细磨成颗粒度为800目的预烧料细料，细料用20％的硫酸溶液90mL进行酸溶去除杂质，将滤渣进行干燥，得到铁氧体永磁材料。将得到的铁氧体永磁材料粉末加入到废水中，调节废水pH值至8，COD去除率达到38％。
实施例5
将永磁材料、矿石置于磁场中充磁1.5h并球磨，得到100g铁氧体预烧料。100g铁氧体预烧料中氧化铁所占比例为70％，镨氧化物、钕氧化物组成的永磁材料比例为1％，将其细磨成颗粒度为800目的预烧料细料，细料用20％的硫酸溶液100mL进行酸溶去除杂质，将滤渣进行干燥，得到铁氧体永磁材料。将得到的铁氧体永磁材料粉末加入到废水中，调节废水pH值至8，COD去除率达到50％。
对比例
将100g矿石球磨为颗粒度为400目的细料，其中氧化铁所占比例为64％，将细料用25％的盐酸溶液90mL进行酸溶去除杂质，将滤渣进行干燥，得到铁氧体永磁材料。将得到的铁氧体永磁材料粉末加入到废水中，调节废水pH值至8，COD去除率为27％。
比较上述实施例及对比例，各实施例中随着铁氧体永磁材料中氧化铁含量越高，废水中COD处理效果越好。铁氧体永磁材料中永磁材料添加量增加，使得铁氧体永磁材料的磁性更稳定，可使用的时间更长。
本发明的铁氧体永磁材料提高了铁氧体颗粒的分散性和可压缩性，永磁材料的加入使得铁氧体磁性更稳定，磁性可以长时间保持，提高了铁氧体的应用范围和性能；本发明的铁氧体永磁材料的制备方法，工艺简便，原料来源丰富，价格低廉，对设备要求低，易于批量化生产；制备成200目-800目的预烧料细料，是为了得到更加适用于废水处理的铁氧体永磁材料，因为当铁氧体永磁材料颗粒过粗时，会造成废水处理效果不佳，当铁氧体永磁材料颗粒过细时，会造成废水处理后不易分离；同时本发明永磁材料选用镨氧化物、钕氧化物等无放射性元素，保证了铁氧体永磁材料的安全性；本发明的铁氧体永磁材料的应用，将铁氧体永磁材料应用于废水治理中，同时废水中的COD去除率可达到50％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种铁氧体永磁材料，其特征是，包括以下重量份数的原料：
铁氧体60～70份；
永磁材料0.5～1份。
2.根据权利要求1所述的铁氧体永磁材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)将永磁材料、矿石置于磁场中进行充磁并球磨，制备铁氧体预烧料；
(2)将所述的铁氧体预烧料细磨成200目-800目的预烧料细料；
(3)将所述的预烧料细料进行酸溶反应后，过滤除杂得滤渣；
(4)将所述的滤渣进行干燥后进行磁场成型制成所需铁氧体永磁材料。
3.根据权利要求2所述的铁氧体永磁材料的制备方法，其特征是，所述铁氧体为氧化铁或四氧化三铁。
4.根据权利要求2或3所述的铁氧体永磁材料的制备方法，其特征是，所述铁氧体预烧料还包括氧化硼。
5.根据权利要求2～4任一项所述的铁氧体永磁材料的制备方法，其特征是，所述永磁材料为镧系元素的氧化物。
6.根据权利要求5所述的铁氧体永磁材料的制备方法，其特征是，所述镧系元素的氧化物为镨氧化物或钕氧化物中的至少一种。
7.根据权利要求2～6任一项所述的铁氧体永磁材料的制备方法，其特征是，所述酸溶反应中的酸为浓度20％-30％的盐酸溶液或者硫酸溶液。
8.根据权利要求1所述的铁氧体永磁材料或权利要求2～7任一项所述的铁氧体永磁材料的制备方法制备得到的铁氧体永磁材料的应用，其特征是，将铁氧体永磁材料应用于废水治理中。
9.根据权利要求8所述的铁氧体永磁材料的应用，其特征是，将铁氧体永磁材料应用于去除COD。
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