氢气还原鲕状赤铁矿纳米结构化回收磷

来源 :中国矿物岩石地球化学学会第17届学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:goddragon007
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磷是人体不可缺少的一种元素,同时也是自然界不可回收的珍贵资源.众所周知,磷矿藏在地球上分布极不均匀且储藏量十分有限.因此,如何实现磷资源的有效利用与回收是现今研究的一大热点.其中,以零价铁为材料进行磷酸盐的回收,因其具有材料简单易得、回收效率高等优点而被人们关注.采用来自湖北恩施的鲡状赤铁矿,样品破碎后过200目标准筛,经管式炉在氢气氛围下的不同温度(250℃, 300℃,350℃,400℃,450℃,500℃,550℃,600℃)锻烧1h。进行XRD,BET等表征,并在实验室条件下进行磷酸盐回收实验。结果表明,天然鲡状赤铁矿主要矿物组成是赤铁矿,主要化学组成是Fe2O3。在锻烧过程中,赤铁矿特征峰逐渐减弱,在350℃时,出现磁铁矿(Fe3O4)特征峰,450℃开始Fe0特征峰并随着温度的升高逐渐增强,表明结晶度逐渐升高,结合谢乐公式发现晶粒尺寸逐渐增大。在550℃时赤铁矿已完全转变为Fe0,且具有较大的比表面积和孔径。批式实验表明,600 ℃锻烧的样品具有最好的回收磷性能,这是因为随着锻烧温度的升高(250-600℃),赤铁矿经过了从Fe2O3→Fe3O3→FeO→Fe0的过程,表明赤铁矿在还原氛围中遵循逐级还原的规律。综上,赤铁矿通过还原实现纳米结构化形成Fe0具有优越的磷酸盐回收性能,为矿物资源的有效开发和综合利用提供了新思路。
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