廢舊鋅錳電池共沉淀法制備錳鋅鐵氧體的研究.pdf

1、在科技高速發(fā)展的今天，干電池大量的生產(chǎn)和消費，造成了嚴重的環(huán)境危害。因此，從環(huán)境保護和資源再利用等角度出發(fā)，研究廢舊干電池的再資源化，具有重大的社會意義和較好的經(jīng)濟、環(huán)境效益?；瘜W共沉淀法所制得的錳鋅鐵氧體粉體具有顆粒細小、均勻、純度高、化學活性好等優(yōu)點，是制備軟磁鐵氧體粉的一種優(yōu)良方法，因此國內(nèi)外很重視共沉淀法的研究與開發(fā)。本文以廢舊鋅錳電池為原料，采用共沉淀法制備出納米錳鋅鐵氧體粉體并對其磁性能進行了研究，這為廢舊鋅錳電池的再資源化

2、開辟了一條新途徑。 本文簡要介紹了當前廢舊干電池再資源化的方法，并對軟磁鐵氧體材料的發(fā)展及應用、尖晶石鐵氧體的結(jié)構(gòu)、磁性來源、主要性能參數(shù)以及目前應用最廣泛的錳鋅鐵氧體材料的制備方法和工藝研究作了較全面的總結(jié)和評述。本文研究了以廢舊鋅錳電池為原料，采用共沉淀法來制備軟磁錳鋅鐵氧體的一些基本工藝參數(shù)，探究了該方法及工藝條件對軟磁鐵氧體性能的影響。其中重點探究了酸、溫度對共沉淀粉體的影響以及燒結(jié)條件對產(chǎn)物形貌和物相的影響，另外探討了

3、Co2+離子摻雜對產(chǎn)物形貌以及鐵氧體磁性能的影響并對其影響做了合理的初步解釋。實驗中，我們對制備出的錳鋅鐵氧體粉的晶粒度及物相進行了X射線衍射(XRD)和紅外光譜(IR)的測試分析，同時運用了透射電鏡(TEM)和掃描電鏡(SEM)對產(chǎn)物形貌進行觀測，用振動樣品磁強計(VSM)系統(tǒng)的測量了錳鋅鐵氧體實驗樣品的磁性能。 實驗結(jié)果表明： 以廢舊鋅錳電池為原料，NH3-NH4HCO3作沉淀劑，采用共沉淀法制備錳鋅鐵氧體的條件為：

4、共沉淀的pH=6.5～7.5，共沉淀溫度為50℃～55℃，煅燒溫度為1130℃～1160℃，煅燒時間為2小時，此時所得產(chǎn)品的XRD圖譜表明所制產(chǎn)品為尖晶石結(jié)構(gòu)的錳錳鋅鐵氧體，無其它雜質(zhì)出現(xiàn)，粒徑在20～30nm之間。在此基礎上進行了Co2+離子摻雜制備錳鋅鐵氧體的實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：XRD分析表明，Co2+離子進入了尖晶石晶格影響了納米錳鋅鐵氧體原有的離子分布狀態(tài)。磁性能研究表明，隨著鈷離子摻雜量的增加，Mn-Zn鐵氧體超細粉末的飽和磁化強

5、度(Ms)先逐漸增大，而后又逐漸減??；矯頑力呈先減小后增大趨勢。找出了制備錳鋅鐵氧體的適宜Co2+離子摻雜量為3.5mol％。 以硫酸溶解廢舊鋅錳干電池所得溶液為原料，采用草酸鹽共沉淀法制備錳鋅鐵氧體的適宜條件為：共沉淀的pH=3.5～4.0，共沉淀溫度為55℃，此時溶液中金屬離子沉淀率均大于99.0％；煅燒溫度為1100℃左右，煅燒時間為4小時，提高煅燒溫度和煅燒時間有利于錳鋅鐵氧體晶化過程。在此條件下可以制得平均晶粒為28.