硫鐵礦燒渣水熱法合成形貌可控的氧化鐵

劉昭成，鄭雅杰

(中南大學(xué) 冶金科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙，410083)

硫鐵礦燒渣是工業(yè)硫酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，其主要成分是赤鐵礦為主的Fe氧化物，并伴生一些有害重金屬，其傳統(tǒng)處理過程會(huì)產(chǎn)生潛在的環(huán)境危害[1-2]，也不利于其作為煉鐵原料[3]。鑒于環(huán)境保護(hù)、處理成本及有限的可利用填埋土地，近年來尋求具有經(jīng)濟(jì)效益性處理硫鐵礦燒渣的新方法越來越多。如利用硫鐵礦燒渣生產(chǎn)染色磚、屋面陶瓦[4]、水泥[5-6]及鐵系產(chǎn)品[7-9]等。目前因?yàn)榱蜩F礦燒渣制備高性能氧化鐵具有生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品附加值高及環(huán)境污染少等特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)進(jìn)行了廣泛的研究。如楊喜云等[9]對(duì)硫鐵礦燒渣制備靜電顯影劑 Fe3O4進(jìn)行了研究；陽征會(huì)等[10-11]研究了利用硫鐵礦燒渣制備的硫酸亞鐵為原料經(jīng)碳銨沉淀后煅燒制備α-Fe2O3；徐旺生等[12]研究了以硫鐵礦燒渣酸浸液為反應(yīng)液經(jīng)空氣氧化法制備高純氧化鐵；Chen等[13]利用沉淀分離和液壓評(píng)級(jí)的方法從硫鐵礦燒渣中回收微米級(jí)氧化鐵。近年來, 本課題組一直研究硫鐵礦燒渣水熱法制備氧化鐵，并已研制磁用氧化鐵[14-15]和陶瓷釉料用氧化鐵紅顏料[16]。由于氧化鐵粒子形貌及粒徑對(duì)其性能具有很大的影響, 因此，有必要對(duì)硫鐵礦燒渣水熱法氧化鐵形貌和粒徑進(jìn)行可控研究。在此，本文作者以硫鐵礦燒渣酸浸液為原料，用氨水中和后經(jīng)水熱法制備氧化鐵，考察反應(yīng)溫度、物質(zhì)的量比n(Fe2+)/n(Fe3+)、水熱體系總Fe濃度及晶種量對(duì)氧化鐵形貌和粒徑的影響，并合成了不同粒徑的球狀、橢球狀、片狀氧化鐵粒子，獲得了各形貌氧化鐵粒子合成的適宜條件。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原料與試劑

試劑有：H2SO4，H2O2及 NH3·H2O(天津開通化工公司)，均為分析純。水熱反應(yīng)晶種超細(xì)氧化鐵粒子(湖南三環(huán)顏料廠)形貌為球形，顆粒均勻，粒徑約為 0.3 μm。硫鐵礦燒渣(廣東云浮硫鐵礦企業(yè)集團(tuán)公司)作為鐵源。采用X線熒光光譜(XRF)分析其化學(xué)成分，如表1所示。

硫鐵礦燒渣經(jīng)硫酸酸浸可制備得到硫酸亞鐵和硫酸鐵混合溶液[17]。取6.5 L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硫酸加入到10 L的三頸燒瓶后，在攪拌作用下，向其緩慢地加入3 kg上述硫鐵礦燒渣。在115 ℃，浸出4 h后過濾，并稀釋至9.0 L。經(jīng)分析可知：濾液主要由硫酸鐵和硫酸亞鐵混合液組成(如表2所示)，并含有Al，Mg和 Ca等微量雜質(zhì)。所得的酸浸液作為制備氧化鐵的初原料。

表1 硫鐵礦燒渣的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Table 1 Chemical composition of pyrite cinders investigated by XRF %

表2 硫鐵礦燒渣酸浸液的化學(xué)成分(質(zhì)量濃度)Table 2 Chemical composition of acid leaching solution of pyrite cinders g/L

1.2 步驟

取一定量上述酸浸液加 H2O2溶液調(diào)節(jié)酸浸液中物質(zhì)的量比n(Fe2+)/n(Fe3+)，隨后加入25%氨水至體系中pH為7，形成膠體溶液加入一定量的超細(xì)氧化鐵粒子，并加入去離子水稀釋至400 mL；然后，將制備好的溶液轉(zhuǎn)移到高壓釜(SUS316, 0.5 L)進(jìn)行水熱反應(yīng)；設(shè)置攪拌速度為300 r/min，在一定溫度下，反應(yīng)30 min后采用內(nèi)管冷卻水快速冷卻反應(yīng)器；最后，將所得水熱產(chǎn)物從反應(yīng)釜中取出后、過濾、洗滌，并于105 ℃干燥12 h得到產(chǎn)品。濾液硫酸銨經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶進(jìn)行回收利用。

1.3 分析與檢測(cè)

根據(jù)GB 1863—2008采用化學(xué)滴定法分析溶液中Fe2+和 Fe3+濃度；采用 X 線熒光光譜儀(XRF，S4 PI0NEER)分析原料及固體產(chǎn)物中元素含量；采用 X線衍射儀(XRD，Rigaku D/max-TTR III)分析水熱產(chǎn)物晶相(發(fā)光源為Cu Kα靶，管壓為25 kV，管流為400 mA，λ=0.154 056 nm，步長(zhǎng)為 0.02°，2θ為 10.0°～70.0°)；在掃描電鏡(SEM，F(xiàn)EI Quanta 200)下觀察水熱產(chǎn)物表面形貌及顆粒平均粒徑；采用透射電子顯微鏡(TEM，Hitachi H-800)觀察水熱產(chǎn)物形貌，使用選擇區(qū)域電子衍射(SAED)進(jìn)一步確定樣品結(jié)晶度。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)溫度對(duì)水熱法氧化鐵物相及形貌的影響

取200 mL經(jīng)調(diào)節(jié)后n(Fe2+)/n(Fe3+)=0.1，初始液總鐵濃度為2.5 mol/L的酸浸液加氨水中和至pH為7，添加2 g氧化鐵晶種稀釋至400 mL即水熱體系中Fe3+濃度為1.25 mol/L時(shí)進(jìn)行水熱反應(yīng)30 min，考察反應(yīng)溫度分別為140，170，200，230和260 ℃對(duì)水熱法氧化鐵物相及形貌的變化。圖1所示為不同溫度下水熱反應(yīng)所得氧化鐵的XRD圖譜。

圖1 不同溫度下水熱法所得氧化鐵的XRD圖譜Fig.1 XRD patterns of iron oxide hydrothermally prepared at different temperatures

由圖1(a)可知：當(dāng)反應(yīng)溫度為140 ℃時(shí)，水熱產(chǎn)物物相為α-FeOOH和α-Fe2O3，且其結(jié)晶較差，說明該溫度下 Fe(OH)3膠體沒有完全脫水轉(zhuǎn)化成 Fe2O3晶相；隨著反應(yīng)溫度升高，水熱產(chǎn)物中α-FeOOH消失；當(dāng)溫度為 170，200，230 和 260 ℃時(shí)(見圖 1(b)～(e))，水熱產(chǎn)物均為斜方六面體晶系[空間群為：R-3C(167)]α-Fe2O3晶相，其晶飽參數(shù)a=0.503 6 nm，b=0.503 6 nm，c=1.374 9 nm(JCPDS卡片, No.33-0664)，無其他雜相；隨著反應(yīng)溫度的升高，水熱法氧化鐵各衍射峰逐漸增強(qiáng)，在此實(shí)驗(yàn)條件下溫度為260 ℃時(shí)所得衍射峰強(qiáng)度最強(qiáng)。由 XRD峰與顆粒粒徑關(guān)系可知：隨著溫度的增加，所得水熱法氧化鐵顆粒粒徑將逐漸增大，結(jié)晶更完整。

圖 2所示是反應(yīng)溫度為 140，170，200，230和260 ℃時(shí)所得水熱產(chǎn)物的SEM照片。

由圖2可知：當(dāng)反應(yīng)溫度為140 ℃時(shí)(圖2(a))，所得的水熱產(chǎn)物為球狀體α-Fe2O3和針狀體α-FeOOH，并伴隨大量微晶，且粒子團(tuán)聚嚴(yán)重。說明此溫度下Fe(OH)3沒有完全脫水轉(zhuǎn)化為α-Fe2O3，SEM 分析與XRD分析結(jié)果相吻合；當(dāng)反應(yīng)溫度為170 ℃時(shí)，所得的水熱產(chǎn)物為球形氧化鐵(圖 2(b))，該表明 Fe(OH)3完全脫水轉(zhuǎn)化為α-Fe2O3；當(dāng)反應(yīng)溫度為200 ℃，水熱產(chǎn)物呈現(xiàn)小圓餅狀氧化鐵(圖 2(c))，粒徑為 0.1～0.3 μm；當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到230 ℃時(shí)，水熱產(chǎn)物為大小均勻的六邊形氧化鐵片狀體(圖2(d))，其平均粒徑約為1.0 μm，厚度約為0.1 μm，徑厚比約為10，外觀顏色為紫紅色，片狀粒子間呈現(xiàn)疏松狀態(tài)；當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到260 ℃時(shí)，水熱法所得氧化鐵六邊形片狀體粒徑增大，平均粒徑約為1.5 μm，厚度約為0.1 μm，徑厚比達(dá)到15(圖2(e))?？傊?，隨著反應(yīng)溫度增加，水熱法所得氧化鐵顆粒形貌由球形向片狀轉(zhuǎn)變，粒徑由小變大。

圖2 不同溫度下水熱法所得氧化鐵的SEM照片F(xiàn)ig.2 SEM images of iron oxide hydrothermally prepared at different temperatures

2.2 n(Fe2+)/n(Fe3+)對(duì)水熱法氧化鐵物相及形貌的影響

取200 mL初始液總鐵濃度為2.5 mol/L的酸浸液(即水熱體系總鐵濃度為 1.25 mol/L)，加氨水中和至pH為7，添加2 g氧化鐵晶種后于230 ℃進(jìn)行水熱反應(yīng)30 min，考察n(Fe2+)/n(Fe3+)分別為0，0.04，0.07，0.10和0.12對(duì)水熱法氧化鐵物相及形貌的影響。

圖3所示為不同n(Fe2+)/n(Fe3+)時(shí)水熱反應(yīng)所得氧化鐵的XRD圖譜。由圖3可知：當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)≤0.1(圖 3(a)～(d))，水熱法所得產(chǎn)物的物相是α-Fe2O3；當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)＞0.1時(shí)(圖3(e))，水熱產(chǎn)物中出現(xiàn)Fe3O4物相。此外，隨著n(Fe2+)/n(Fe3+)的增加，產(chǎn)物外觀顏色變化為鮮紅色→紫紅色→暗紅色。這是因?yàn)楫?dāng)pH=7時(shí)，水熱法溶液中的Fe2+主要以Fe2+，F(xiàn)eOH+和Fe(OH)2形式存在，其中FeOH+的濃度達(dá)到最大，約為總亞鐵的60%[18]，所以當(dāng)Fe2+為一定量時(shí)即n(Fe2+)/n(Fe3+)=0.12，溶液中的 Fe(OH)2量增多，而在水熱條件下其與Fe(OH)3反應(yīng)易生成四氧化三鐵。

圖3 不同n(Fe2+)/n(Fe3+)時(shí)水熱法所得氧化鐵的XRD圖譜Fig.3 XRD patterns of iron oxide hydrothermally prepared at different n(Fe2+)/n(Fe3+)

圖4所示為不同n(Fe2+)/n(Fe3+)時(shí)水熱法所得氧化鐵的SEM照片。由圖4可知：水熱法氧化鐵形貌隨n(Fe2+)/n(Fe3+)變化顯著；當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)=0時(shí)，采用水熱法所得氧化鐵粒子為球形，顆粒表面突兀不平(見圖4(a))，這是因?yàn)樗纬傻难趸F粒子細(xì)小，比表面積很大，表面能高而產(chǎn)生團(tuán)聚體。根據(jù)n(Fe2+)/n(Fe3+)=0時(shí)所得氧化鐵的XRD衍射數(shù)據(jù)如表3所示。

圖4 不同n(Fe2+)/n(Fe3+)時(shí)水熱法所得氧化鐵的SEM照片F(xiàn)ig.4 SEM images of iron oxide hydrothermally prepared at different n(Fe2+)/n(Fe3+)

表3 n(Fe2+)/n(Fe3+)=0時(shí)水熱法制得氧化鐵的晶粒尺寸Table 3 Grain size of iron oxide hydrothermally prepared at n(Fe2+)/n(Fe3+)=0

由Scherrer公式(式(1))可知：晶粒直徑(D)與衍射峰的半高峰寬成反比，可以估算各主要晶面衍射峰所得的晶粒尺寸Dhkl，進(jìn)而得到平均晶粒尺寸。

式中：θ為布拉格衍射角(°)；β為衍射峰的半高峰寬；k=0.89；λ為波長(zhǎng)，λ=0.154 056 2 nm。經(jīng)計(jì)算，當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)=0時(shí)水熱法所得產(chǎn)物的平均晶粒尺寸為 59.15 nm，與 SEM 分析結(jié)果基本一致。當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)=0.04時(shí)，水熱法所得氧化鐵呈均一的球狀體(見圖4(b))，平均粒徑約為0.25 μm，顆粒之間有較好的分散性；當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)=0.07時(shí)，采用水熱法所得氧化鐵為六邊形薄片狀體(圖4(c))，平均粒徑為0.50 μm，徑厚比大于5；而當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)=0.1，采用水熱法所得氧化鐵呈現(xiàn)六邊形片狀體，平均粒徑約為 1.0 μm，徑厚比約為 10(圖 4(d))；當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)=0.12時(shí)，水熱產(chǎn)物變?yōu)榍蛐?，且晶粒粒徑不均?圖4(e))。

圖5(a)所示為n(Fe2+)/n(Fe3+)為0.1時(shí)水熱法所得氧化鐵的TEM照片，圖5(b)所示為單個(gè)六邊形氧化鐵片狀體的TEM照片。從圖5(b)可以看到片狀氧化鐵為正六邊形，其中，插圖為單個(gè)六邊形氧化鐵片狀體的SAEM 照片，顯示水熱法產(chǎn)物具有較高的結(jié)晶度，與氧化鐵(α-Fe2O3)菱形體晶相結(jié)構(gòu)完全匹配，并且每個(gè)六邊形氧化鐵片狀體為單晶體。

經(jīng)上述 XRD，SEM 和 TEM 分析，當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)≤0.1時(shí)，隨著n(Fe2+)/n(Fe3+)的增加，顆粒粒徑逐漸增大，且氧化鐵的形貌由球狀體向片狀體轉(zhuǎn)變。這是因?yàn)樵诙虝r(shí)間內(nèi)一定量的 Fe2+可以催化 Fe(OH)3膠體向α-Fe2O3轉(zhuǎn)化[18-19]。研究結(jié)果表明：Fe2+的量越大，水熱法所得氧化鐵粒徑越大，其催化作用越強(qiáng)，并在n(Fe2+)/n(Fe3+)=0.1時(shí)Fe2+的催化作用最強(qiáng)，所獲得氧化鐵(α-Fe2O3)粒子粒徑最大，而Fe2+過量時(shí)水熱產(chǎn)物中出現(xiàn) Fe3O4物相，其催化作用不明顯。除此之外，由于硫鐵礦燒渣酸浸液中存在一定量的Al3+，六邊形氧化鐵片狀體的特殊形貌的形成也可能是由于Al3+在α-Fe2O3(0001)晶面上發(fā)生強(qiáng)烈的吸附，從而抑制氧化鐵晶核沿c軸方向生長(zhǎng)[20-21]。由于體系中相存在形式較復(fù)雜，在微量Fe2+存在下六邊形片狀氧化鐵粒子的詳細(xì)生長(zhǎng)機(jī)理尚需進(jìn)一步探討。

圖5 n(Fe2+)/n(Fe3+)為0.1時(shí)水熱法所得氧化鐵的TEM照片和SAEM照片F(xiàn)ig.5 TEM image and SAED pattern of iron oxide hydrothermally prepared at n(Fe2+)/n(Fe3+)=0.1

2.3 水熱體系中總 Fe濃度對(duì)水熱法氧化鐵形貌的影響

在n(Fe2+)/n(Fe3+)=0.1、初始液總鐵濃度為 2.5 mol/L的酸浸液中加氨水中和至pH為7，添加2 g氧化鐵晶種在230 ℃進(jìn)行水熱反應(yīng)30 min，考察取酸浸液為 100，200和 300 mL即水熱體系中總 Fe濃度(c(TFe))分別為0.625，1.25和1.875 mol/L時(shí)氧化鐵形貌的變化。對(duì)不同總 Fe濃度水熱法所得氧化鐵進(jìn)行SEM分析。其SEM照片如圖6所示。

當(dāng)水熱體系中c(TFe)=0.625 mol/L時(shí)，氧化鐵SEM照片如圖6(a)所示，可見：其形貌不一，主要呈現(xiàn)米粒狀和團(tuán)塊狀，且粒徑范圍較大。這可能是因?yàn)樵摋l件下Fe(OH)3膠體水解生成的初級(jí)粒子較少，且在水熱條件下初級(jí)粒子間有一定距離短時(shí)間很難快速聚集。圖 6(b)所示為水熱體系中c(TFe)=1.250 mol/L所得氧化鐵的 SEM 照片，此條件下所得氧化鐵為形貌規(guī)則的六邊形片狀體，水熱產(chǎn)物結(jié)晶較完整，說明該初級(jí)氧化鐵粒子能在短時(shí)間聚集起來并形成一定的規(guī)則形貌。圖 6(c)所示為水熱體系中c(TFe)=1.875 mol/L所得氧化鐵的SEM照片，可知：該水熱產(chǎn)物為均一的球形氧化鐵，粒子大小約為0.3 μm。這是由于水熱體系中高濃度的Fe(OH)3膠體經(jīng)水解后迅速生成大量的初級(jí)氧化鐵粒子，其具有高比表能，因此，在高溫水熱條件下能夠迅速聚集并均勻生長(zhǎng)。

2.4 晶種量對(duì)水熱法氧化鐵形貌的影響

取200 mLn(Fe2+)/n(Fe3+)=0.1、初始液總鐵濃度為2.5 mol/L的酸浸液(即水熱體系中總 Fe濃度(c(TFe))為1.250 mol/L)，加氨水中和至pH為7，添加一定量的氧化鐵晶種在230 ℃進(jìn)行水熱反應(yīng)30 min，考察晶體量分別為0，2和6 g時(shí)對(duì)由水熱法所得氧化鐵形貌的影響，結(jié)果如圖7所示。

如圖 7(a)所示，在不加晶種的情況下，采用水熱法所得氧化鐵粒子呈橢球狀，平均粒徑約為0.5 μm，軸徑比約為2:1。該橢球狀氧化鐵的形成主要是因?yàn)樵撍疅狍w系中在平行c軸晶面上的特征吸附，從而抑制晶核在該方向上生長(zhǎng)[22]。圖7(b)所示為加入晶種量為2 g時(shí)水熱法所得氧化鐵的SEM照片，此條件下所得氧化鐵粒子為六邊形片狀體，說明適量的晶種可以促使氧化鐵初級(jí)粒子快速聚集生長(zhǎng)。當(dāng)晶種量為6 g時(shí)，水熱法所得氧化鐵粒子粒徑不一，同時(shí)有大的片狀體存在，如圖 7(c)所示，表明晶種量過多，晶核附著生長(zhǎng)的點(diǎn)很多，只有少數(shù)的晶粒聚集長(zhǎng)大。因此，適當(dāng)?shù)木ХN量是促使生成氧化鐵片狀體的重要條件之一。

綜上所述，在不同實(shí)驗(yàn)條件下硫鐵礦燒渣水熱法合成的氧化鐵的物相組成和形貌特征各不同。表4列出了不同實(shí)驗(yàn)條件下所得氧化鐵的物相組成和形貌特征。

圖6 不同總Fe濃度下水熱法所得氧化鐵的SEM照片F(xiàn)ig.6 SEM images of iron oxide hydrothermally prepared with different total iron concentrations

圖7 不同晶種量水熱法所得氧化鐵的SEM照片F(xiàn)ig.7 SEM images of iron oxide hydrothermally prepared with different amounts of crystal seed

表4 不同實(shí)驗(yàn)條件下所得水熱法氧化鐵的物相組成和形貌特征Table 4 Phase composition and morphologies of iron oxide hydrothermally synthesized under different experimental conditions

3 結(jié)論

(1) 隨著反應(yīng)溫度的增加，采用水熱法所得氧化鐵由α-FeOOH相向α-Fe2O3相轉(zhuǎn)變，粒徑由小變大，形貌由球形逐漸向片狀轉(zhuǎn)變。當(dāng)反應(yīng)溫度為140 ℃時(shí)，氧化鐵呈現(xiàn)α-FeOOH和α-Fe2O3兩相，形貌為棒狀和球狀體；當(dāng)反應(yīng)溫度≥170 ℃時(shí)，氧化鐵物相為α-Fe2O3，形貌由球形向小圓餅狀和片狀依次轉(zhuǎn)變。

(2) 隨著n(Fe2+)/n(Fe3+)的增加，采用水熱法所得氧化鐵由α-Fe2O3相向α-Fe2O3和Fe3O4兩相轉(zhuǎn)變，粒徑由小變大，形貌由球形逐漸向片狀轉(zhuǎn)變。即當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)≤0.10時(shí)，氧化鐵的物相為α-Fe2O3，形貌隨n(Fe2+)/n(Fe3+)的增加由球狀轉(zhuǎn)化為片狀，在n(Fe2+)/n(Fe3+)=0.10時(shí)其六邊形片狀體粒徑最大即1 μm；當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)=0.12時(shí)，氧化鐵物相為α-Fe2O3和 Fe3O4。

(3) 隨著水熱體系中總Fe濃度增加，氧化鐵由不均一形貌依次轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑺詈颓蛐?。?dāng)水熱體系總 Fe濃度為1.250 mol/L時(shí)，氧化鐵為六邊形片狀體；當(dāng)水熱體系總Fe濃度為1.875 mol/L時(shí)，氧化鐵為球狀體。

(4) 隨著氧化鐵晶種量的增加，氧化鐵由橢球狀向片狀和不均一形貌依次轉(zhuǎn)變。當(dāng)沒有加入晶種、晶種量為2 g和6 g時(shí)，氧化鐵分別為橢球狀、六邊形片狀和不均一形貌。

[1] Giuntim M, Baroni D, Bacci E. Hazard assessment to workers of trace metal content in pyrite cinders[J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2004, 72(2):352-357.

[2] álvarez-Valero A M, Sáez R, Pérez-López R, et al. Evaluation of heavy metal bio-availability from Almagrera pyrite-rich tailings dam (Iberian Pyrite Belt, SW Spain) based on a sequential extraction procedure[J]. Journal of Geochemical Exploration, 2009, 102(2): 87-94.

[3] Tugrul N, Derun E M, Piskin M. Utilization of pyrite ash wastes by pelletization process[J]. Powder Technology, 2007, 176(2):72-76.

[4] Abdrakhimov1 A V, Abdrakhimova1 E S, Abdrakhimovl V Z.Technical properties of roof tiles made of technogenic material with pyrite cinder[J]. Environmental Protection, 2006, 63(4):26-28.

[5] Alp I, Deveci H, Yazici E Y, et al. Potential use of pyrite cinders as raw material in cement production: Results of industrial scale trial operations[J]. Journal of Hazardous Materials, 2009, 166(1):144-149.

[6] Hojamberdiev M, Muhamedbaeva Z, Madhusoodana C D. Use of natural and thermally activated porphyrite in cement production[J]. Construction and Building Materials, 2009, 23(8):2757-2762.

[7] ZHENG Ya-jie, GONG Zhu-qing, LIU Li-hua, et al.Comparisons of species and coagulation effects of PFS solution and solid PFS from pyrite cinders[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2002, 12(5): 983-986.

[8] 鄭雅杰, 陳夢(mèng)君, 黃桂林. 硫鐵礦燒渣制備鉀鐵藍(lán)[J]. 中南大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2006, 37(2): 252-256.ZHENG Ya-jie, CHEN Meng-jun, HUANG, Gui-lin. Preparation of potassium iron blue from pyrite cinders[J]. Journal of Central South University: Science and Technology, 2006, 37(2):252-256.

[9] 楊喜云, 龔竹青, 鄭雅杰. 硫鐵礦燒渣制備靜電復(fù)印顯影劑用Fe3O4[J]. 功能材料, 2005, 36(5): 667-670.YANG Xi-yun, GONG Zhu-qing, ZHENG Ya-jie. Preparation of magnetite for electrostatic copying toner from pyrite cinders[J].Journal of Functional Materials, 2005, 36(5): 667-670.

[10] 陽征會(huì), 龔竹青, 陳文汨, 等. 鐵渣制備高純?chǔ)?Fe2O3[J]. 礦冶工程, 2005, 25(6): 70-73.YANG Zheng-hui, GONG Zhu-qing, CHEN Wen-mi, et al.Preparation of high-purityα-Fe2O3particles from iron cinder[J].Ming and Metallurgical Engineering, 2005, 25(6): 70-73.

[11] 陳吉春, 梁海霞. 硫鐵礦燒渣制取鐵紅[J]. 化工環(huán)保, 2004,24(3): 210-212.CHEN Ji-chun, LIANG Hai-xia. Preparation of iron oxide red pigment from pyrite cinder[J]. Environmental Protection of Chemical Industry, 2004, 24(3): 210-212.

[12] 徐旺生, 占?jí)巯? 宣愛國(guó), 等. 利用硫鐵礦燒渣制備高純氧化鐵工藝研究[J]. 無機(jī)鹽工業(yè), 2002, 34(2): 37-39.XU Wang-sheng, ZHAN Shou-xiang, XUAN Ai-guo, et al.Study of process for preparing high purity Fe2O3from pyrite dregs[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2002, 34(2): 37-39.

[13] CHEN Jin-fang, LUO Ye, XU Jun-hui. Visualization study on sedimentation of micron iron oxide particles[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2006, 301(2): 549-553.

[14] 鄭雅杰, 符麗純. 硫鐵礦燒渣水熱法制備氧化鐵[J]. 中南大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2007, 38(4): 674-680.ZHENG Ya-jie, FU Li-chun. Preparation of ferric oxide from pyrite cinders by hydrothermal method[J]. Journal of Central South University: Science and Technology, 2007, 38(4):674-680.

[15] 鄭雅杰, 劉興瑜, 符麗純, 等. 含鐵廢渣制備氧化鐵的方法:中國(guó), CN100537435[P]. 2009-09-09.ZHENG Ya-jie, LIU Xing-yu, FU Li-chun, et al. Method for manufacturing iron oxide with waste slag containing iron: China,CN 100537435[P]. 2009-09-09.

[16] LIU Zhao-cheng, ZHENG Ya-jie. Preparation of iron oxide red powders from pyrite cinders by hydrothermal method[C]//EPD Congress 2009 Proceedings. Warrendale, PA: The Minerals,Metals & Materials Society, 2009: 943-947.

[17] 鄭雅杰, 龔竹青, 劉興瑜, 等. 部分氧化法制備聚合硫酸鐵的方法: 中國(guó), CN1446752[P]. 2003-10-08.ZHENG Ya-jie, GONG Zhu-qing, LIU Xing-yu, et al.Preparation of PFS by partial oxidation: China, CN 1446752[P].2003-10-08.

[18] LIU Hui, WEI Yu, SUN Yu-han. The formation of hematite from ferrihydrite using Fe(Ⅱ) as a catalyst [J]. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2005, 226(1): 135-140.

[19] LIU Hui, WEI Yu, LI Ping, et al. Catalytic synthesis of nanosized hematite particles in solution[J]. Materials Chemistry and Physics, 2007, 102(1): 1-6.

[20] 曹付玲, 吳育飛, 劉輝, 等. 摻鋁鐵餅狀α-Fe2O3微粒的制備及性能[J]. 化學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 66(12): 1405-1410.CAO Fu-ling, WU Yu-fei, LIU Hui, et al. Preparation and property of discoid aluminum-dopedα-Fe2O3particles[J]. Acta Chimica Sinica, 2008, 66(12): 1405-1410.

[21] Liu Q Y, Osseo-Asare K. Synthesis of monodisperse Al-substituted hematite particles from highly condensed metal hydroxide gels[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2000,231(2): 401-403.

[22] Sugimoto T, Wang Y. Mechanism of the shape and structure control of monodispersedα-Fe2O3particles by sulfate ions[J].Journal of Colloid and Interface Science, 1998, 207(1): 137-149.