近年來,軟磁功率鐵氧體材料進(jìn)一步向高頻、高磁導(dǎo)率和低損耗發(fā)展,電子元器件的小型化、片式化、輕型化是大勢所趨。軟磁功率鐵氧體原料中氧化鐵的質(zhì)量百分比約為70%,所以要制造高檔軟磁功率鐵氧體材料,氧化鐵原料必須滿足相應(yīng)的性能要求。生產(chǎn)高等級軟磁鐵氧體材料所需要的原材料氧化鐵的純度也越來越高。目前,軟磁鐵氧體材料制造企業(yè)所需要的氧化鐵原料,主要來自鋼鐵廠冷軋酸洗鹽酸再生過程中噴霧焙燒所產(chǎn)生的氧化鐵粉。在氧化鐵粉生產(chǎn)過程中往往會引入鋁、硅、硫、錳、鎂、鉀、鈉、磷、鉻、鎳、銅、磷等元素,某些鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中還會引入硼、鈣、鈦、鈮、釩等元素。本文將主要對酸再生氧化鐵粉提純的相關(guān)技術(shù)、氧化鐵粉的質(zhì)量檢測技術(shù)、MnZn鐵氧體材料中B元素微量摻雜和氧化鐵粉及MnZn鐵氧體材料的穆斯堡爾譜進(jìn)行研究。 本文研究了酸洗廢液絮凝劑除硅的相關(guān)影響因素。對絮凝劑溶液濃度、絮凝劑溶液使用量、絮凝反應(yīng)溫度、攪拌速率及攪拌時(shí)間等進(jìn)行了試驗(yàn),確定了較為合適的絮凝除硅工藝條件。此外,還研究了除硅過程的動力學(xué),求得的表觀活化能表明,該過程由物理因素控制。上述研究為進(jìn)一步水洗制備高純氧化鐵粉創(chuàng)造了條件。 對除硅后的酸再生氧化鐵粉水洗提純技術(shù)進(jìn)行了研究,對水洗工藝的研磨方式、料水比及攪拌時(shí)間、壓濾機(jī)及濾布選擇、烘干方式等進(jìn)行了試驗(yàn),確定了合適的水洗工藝條件。氧化鐵產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到GB/T 24244-2009《鐵氧體用氧化鐵》標(biāo)準(zhǔn)中一級品,即YHT1的要求,氧化鐵粉的Fe203含量達(dá)到99.40%以上。利用水洗后的氧化鐵粉制備了MnZn鐵氧體試驗(yàn)材料,主要磁性能指標(biāo)表明其質(zhì)量不亞于進(jìn)口的高質(zhì)量氧化鐵粉。 本文還對氧化鐵粉中氯、鋁、硅、硫、鈣、錳、硼、鈦、鎂、鉀、鈉、磷、鉻、鎳和銅等微量元素含量的測試方法進(jìn)行了研究。詳細(xì)探討了各種因素對最終測試結(jié)果的影響,得出了合理的測試條件,分別建立了離子色譜法測定氧化鐵粉中氯化物及ICP-AES法測定氧化鐵粉中鋁、硅、硫、鈣、錳、硼、鈦、鎂、鉀、鈉、磷、鉻、鎳和銅等含量的分析方法。 對MnZn鐵氧體的晶體結(jié)構(gòu)及其金屬離子分布情況進(jìn)行了分析,確定了MnZn鐵氧體制備所使用的方法。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際,本試驗(yàn)選擇了普通干法工藝來制備MnZn鐵氧體。詳細(xì)研究了B摻雜對MnZn鐵氧體性能的影響,根據(jù)對不同B元素?fù)诫s含量對MnZn鐵氧體樣品磁性能及微觀結(jié)構(gòu)影響的研究,表明當(dāng)B摻雜含量低于10μg/g時(shí),MnZn鐵氧體材料的功率損耗、磁導(dǎo)率及密度較好,顯微結(jié)構(gòu)為適宜的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)；當(dāng)B摻雜含量高于15μg/g時(shí),則導(dǎo)致MnZn鐵氧體材料的密度下降,磁性能急劇惡化,微觀結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為巨晶。通過理論計(jì)算,得出不同H3BO3摻雜水平下,相應(yīng)的MnZn鐵氧體粉體顆粒上原子覆蓋層,分析了不同原子覆蓋層對MnZn鐵氧體粉體微觀結(jié)構(gòu)及晶粒尺寸的影響。 對冷軋鋼板廠應(yīng)用魯特納法工藝生產(chǎn)的進(jìn)口和國產(chǎn)兩類酸洗氧化鐵粉樣品進(jìn)行了穆斯堡爾譜分析研究。兩類樣品具有相近的穆斯堡爾譜及參數(shù),穆斯堡爾譜的四極分裂都較小,表明氧化鐵粉鐵周圍的電場對稱性較好。氧化鐵粉和MnZn鐵氧體材料的穆斯堡爾譜及參數(shù)表明,相比于主要原料氧化鐵,MnZn鐵氧體中的磁性相Fe周圍的配位環(huán)境已經(jīng)改變,并且隨著MnZn鐵氧體中錳含量比例的降低,二線譜的比例顯著增加。不論是MnZn鐵氧體A還是MnZn鐵氧體B,經(jīng)熱處理后,它們的穆斯堡爾譜雙峰的面積都有所減小,均出現(xiàn)了兩套以上的六線子譜,且它們的超精細(xì)場相差較大,說明錳和鋅在樣品中的分布在微觀上是不均勻的。 在對酸再生氧化鐵粉提純及應(yīng)用技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,完成了GB/T 24244-2009《鐵氧體用氧化鐵》國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)合理,適用性和前瞻性強(qiáng),將有利地促進(jìn)我國鐵氧體用氧化鐵生產(chǎn)和使用技術(shù)的進(jìn)步。
【學(xué)位單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：X757
【部分圖文】：

華東理工大學(xué)博求量每年將增長7.0%左右。到2015年時(shí)，扁平材需求量將達(dá)2.209800萬噸的年需求量相比，相當(dāng)于增長124%。在扁平材中，其中產(chǎn)量由2005年的2585萬噸，提高到2009年的5283萬噸，增加了269多，遠(yuǎn)高于同期我國鋼鐵產(chǎn)量的增長速度。但與發(fā)達(dá)國家鋼材產(chǎn)冷軋板、涂鍍層板的產(chǎn)量仍明顯偏低。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)電、建筑、發(fā)電等行業(yè)對冷軋、涂鍍及硅鋼等產(chǎn)品的需求量會越(含涂鍍、硅鋼)的產(chǎn)量也必將進(jìn)一步增大。

酸再生部分廢酸再生裝置和工藝是冷軋廠酸洗機(jī)組的重要組成部分。廢酸再生后仍返回酸洗線繼續(xù)使用，可使酸洗鋼帶的單位成本降低，又減少了廢酸對環(huán)境的污染，同時(shí)生產(chǎn)出鐵氧體用氧化鐵粉副產(chǎn)品，提高了經(jīng)濟(jì)效益。酸再生工藝路線如圖1.3所示。圖1.3酸再生流程 F19.1.3Theschematicdiagramofaeidregeneration來自酸洗線的廢酸中含有來源于帶鋼氧化鐵皮的以FeCI:形式溶解的鐵以及一些游離酸。再生設(shè)備的目的是把FeCI:分解成氧化鐵和抓化氫，然后吸收回收的氛化氫及游離的氯化氫到水中制成再生酸。再生酸再循環(huán)到酸洗線，從而形成鹽酸閉路循環(huán)，同時(shí)伴隨生產(chǎn)出氧化鐵副產(chǎn)況，。

圖2.1雙電層stern模型 Fig.2.1TheStemmodelforthedoubleelectrieallayer斯特恩模型及電勢變化顯示于圖2.1中，筍:為stern電位，它是斯特恩層與擴(kuò)散層之間的電位差。在擴(kuò)散層中電勢由尹、降至零，其變化規(guī)律服從古依一查普曼理論，只需用毋:

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本文編號：2821942