RU2705155C1 - Composition for producing magnetically hard ferrites and a method for production thereof - Google Patents
Composition for producing magnetically hard ferrites and a method for production thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2705155C1 RU2705155C1 RU2019125243A RU2019125243A RU2705155C1 RU 2705155 C1 RU2705155 C1 RU 2705155C1 RU 2019125243 A RU2019125243 A RU 2019125243A RU 2019125243 A RU2019125243 A RU 2019125243A RU 2705155 C1 RU2705155 C1 RU 2705155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- sludge
- gel
- magnetic field
- aerosil
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 229910001047 Hard ferrite Inorganic materials 0.000 title abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000005426 magnetic field effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к композициям для изготовления магнитотвердых ферритов, предназначенных для использования в процессах очистки сточных вод, в магнитных фильтрах, в качестве размольных и перемешивающих тел в электромагнитных аппаратах.The invention relates to powder metallurgy, in particular, to compositions for the manufacture of hard magnetic ferrites intended for use in wastewater treatment processes, in magnetic filters, as grinding and mixing bodies in electromagnetic devices.
Известен материал для изготовления магнитотвердых ферритов (SU 1671408 А1, опуб. 23.08.1991, [1]), содержащий в качестве исходных компонентов шлам очистки сточных вод, полученный при использовании в качестве сорбента гидроксиды железа и термообработанный при температуре 430-450°С шлам при следующем соотношении компонентов материала, мас. %: оксид бария 11,4-12,4, железосодержащий шлам - остальное.Known material for the manufacture of hard magnetic ferrites (SU 1671408 A1, publ. 23.08.1991, [1]), containing wastewater sludge obtained as starting components, iron hydroxides obtained as a sorbent and heat treated sludge at a temperature of 430-450 ° С in the following ratio of components of the material, wt. %: barium oxide 11.4-12.4, iron-containing sludge - the rest.
Известна композиция для изготовления магнитотвердых ферритов (RU 2416490 С2, опуб. 20.04.2011 [2]), которая содержит гексаферрит стронция, аэросил в гелеобразном состоянии и образующиеся при обезвреживании галогенорганических соединений отходы в виде термообработанного шлама, содержащего хлористый и фтористый кальций, при следующем соотношении компонентов, мас. %: термообработанный шлам 10-12, аэросил 1-2, гексаферрит стронция - остальное.A known composition for the manufacture of magnetically solid ferrites (RU 2416490 C2, publ. 04/20/2011 [2]), which contains strontium hexaferrite, aerosil in a gel state and waste generated during the disposal of organohalogen compounds in the form of heat-treated sludge containing calcium chloride and fluoride, in the following the ratio of components, wt. %: heat-treated sludge 10-12, Aerosil 1-2, strontium hexaferrite - the rest.
К недостаткам этих материалов относятся низкие магнитные и прочностные характеристики полученного материала, что ограничивает применение материала в качестве размольных и перемешивающих тел в электромагнитных аппаратах.The disadvantages of these materials include the low magnetic and strength characteristics of the obtained material, which limits the use of the material as grinding and mixing bodies in electromagnetic devices.
Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в повышении магнитных и прочностных характеристик материала.The technical problem solved by the invention is to increase the magnetic and strength characteristics of the material.
Техническая проблема решается композицией для изготовления магнитотвердых ферритов, содержащей гексаферрит стронция, гелеобразный аэросил и термообработанный шлам, которая в качестве термообработанного шлама содержит желесодержащий шлам очистки сточных вод гальванических производств и железную окалину, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The technical problem is solved by the composition for the manufacture of hard magnetic ferrites containing strontium hexaferrite, gel-like aerosil and heat-treated sludge, which as heat-treated sludge contains iron-containing sludge for wastewater treatment of galvanic plants and iron oxide, in the following ratio of components, wt. %:
Техническая проблема также решается способом получения магнитотвердых ферритов, по которому порошок гексаферрита стронция обрабатывают воздействием магнитного поля в электромагнитном аппарате, добавляют в электромагнитный аппарат термообработанный шлам и гелеобразный аэросил, перемешивают их при воздействии магнитного поля, добавляют в полученную шихту раствор поливинилацетатной эмульсии и осуществляют прессование или формование материала и последующее его спекание с получением магнитотвердых ферритов, причем в качестве термообработанного шлама используют желесодержащий шлам очистки сточных вод гальванических производств и железную окалину, при следующем соотношении компонентов в шихте, мас. %:The technical problem is also solved by the method of producing magnetically solid ferrites, in which the strontium hexaferrite powder is treated with a magnetic field in an electromagnetic apparatus, heat treated slurry and gel aerosil are added to the electromagnetic apparatus, mixed with a magnetic field, mixed with a solution of polyvinyl acetate emulsion is added to the mixture and pressed, or molding of the material and its subsequent sintering to obtain hard magnetic ferrites, moreover, as a thermo the processed sludge is used iron-containing sludge for wastewater treatment of galvanic plants and iron oxide, in the following ratio of components in the charge, wt. %:
Кроме того, обработку порошка гексаферрита стронция и его перемешивание с термообработанным шламом и гелеобразным аэросилом в электромагнитном аппарате предпочтительно осуществлять при напряженности магнитного поля 50-90 кА/м (оптимально при 60-70 кА/м).In addition, the treatment of strontium hexaferrite powder and its mixing with heat-treated slurry and gel-like aerosil in an electromagnetic apparatus is preferably carried out at a magnetic field strength of 50-90 kA / m (optimally at 60-70 kA / m).
Кроме того, целесообразно железную окалину предварительно измельчить в электромагнитном аппарате при напряженности магнитного поля 50-90 кА/м (оптимально при 60-70 кА/м).In addition, it is advisable to pre-grind the iron oxide in an electromagnetic apparatus with a magnetic field of 50-90 kA / m (optimally at 60-70 kA / m).
Кроме того, целесообразно проводить спекание при температуре 1150-1180°С.In addition, it is advisable to carry out sintering at a temperature of 1150-1180 ° C.
Изобретение основано на том, что в качестве исходных компонентов используют гексаферрит стронция, аэросил в гелеобразном состоянии, а также отходы гальванических производств - железосодержащий шлам очистки сточных вод гальванических производств, представляющий собой смесь оксидов Fe3O4, FeO и Fe2O3 с примесями оксида хрома, никеля и меди, и железную окалину - отход производства металлургических предприятий, представляющую собой смесь оксидов Fe3O4, FeO и Fe2O3.The invention is based on the fact that the starting components are strontium hexaferrite, aerosil in a gel state, and also waste from galvanic production - iron-containing sludge from wastewater treatment from galvanic production, which is a mixture of Fe 3 O 4 , FeO and Fe 2 O 3 oxides with impurities chromium oxide, nickel and copper, and iron oxide - a waste from the production of metallurgical enterprises, which is a mixture of oxides Fe 3 O 4 , FeO and Fe 2 O 3 .
Так как при производстве материала используются два вида отхода производства: железосодержащий шлам гальванических производств и железная окалина, изобретением решаются такие важные проблемы, как охрана окружающей среды от токсичных отходов и ресурсо- и энергосбережение.Since two types of production waste are used in the production of material: iron-containing sludge from galvanic plants and iron oxide, the invention solves such important problems as protecting the environment from toxic waste and saving resources and energy.
Способ получения магнитотвердых ферритов осуществляется следующим образом.The method of producing magnetically solid ferrites is as follows.
Для приготовления исходной шихты - композиции в соответствии с настоящим изобретением - применяют следующие компоненты: порошок гексаферрита стронция в количестве 70-85 мас. %, гелеобразный аэросил в количестве 3-5 мас. %, железосодержащий шлам, образующийся при очистке сточных вод гальванических производств в количестве 3-7 мас. % и железная окалина- остальное.The following components are used to prepare the initial charge — a composition in accordance with the present invention: strontium hexaferrite powder in an amount of 70-85 wt. %, gel-like aerosil in an amount of 3-5 wt. %, iron-containing sludge generated during the treatment of wastewater from galvanic plants in the amount of 3-7 wt. % and iron oxide - the rest.
Для удаления из шлама органических веществ и других примесей его предварительно прокаливают при 450°С. Термообработку шлама проводят в течение 5 минут в окислительно-восстановительной среде.To remove organic substances and other impurities from the sludge, it is preliminarily calcined at 450 ° C. Heat treatment of the sludge is carried out for 5 minutes in a redox environment.
Термообработанный шлам представляет собой тонкодисперсный порошок с удельной поверхностью 9000 см2/г, поэтому для подготовки шихты для получения ферритов не требуется длительного помола.Heat-treated sludge is a fine powder with a specific surface of 9000 cm 2 / g, therefore, for the preparation of the mixture to obtain ferrites, long-term grinding is not required.
Железную окалину предварительно доизмельчают в электромагнитном аппарате при напряженности магнитного поля 50-90 кА/м в течение 5-8 мин. до достижения удельной поверхности 8000 см /г.Iron scale is pre-crushed in an electromagnetic apparatus with a magnetic field strength of 50-90 kA / m for 5-8 minutes. until a specific surface area of 8000 cm / g is reached.
Исходный порошок гексаферрита стронция предварительно обрабатывают в электромагнитном аппарате с напряженностью магнитного поля 50-90 кА/м в течение 5 минут для получения более тонкодисперсной фракции, затем в электромагнитный аппарат подают термообработанный шлам и гелеобразный аэросил. Время перемешивания исходных компонентов в электромагнитном аппарате составляет 5-10 мин. при напряженности магнитного поля 50-90 кА/м. Смешение исходных компонентов электромагнитном аппарате способствует активации материала на электронном уровне, что позволяет снизить температуру спекания и значительно улучшить свойства получаемого материала.The initial strontium hexaferrite powder is pre-treated in an electromagnetic apparatus with a magnetic field of 50-90 kA / m for 5 minutes to obtain a finer fraction, then heat-treated slurry and gel aerosil are fed to the electromagnetic apparatus. The mixing time of the starting components in the electromagnetic apparatus is 5-10 minutes. at a magnetic field strength of 50-90 kA / m. The mixing of the starting components of the electromagnetic apparatus promotes the activation of the material at the electronic level, which reduces the sintering temperature and significantly improves the properties of the resulting material.
Эксперименты показали, что повышение магнитных и прочностных характеристик материала при работе электромагнитного аппарата с напряженностью магнитного поля 50-90 кА/м, но оптимальным является диапазон 60-70 кА/м.The experiments showed that the increase in the magnetic and strength characteristics of the material during the operation of an electromagnetic apparatus with a magnetic field of 50-90 kA / m, but the range of 60-70 kA / m is optimal.
В полученную шихту добавляют 10-15%-ный раствор поливинилацетатной эмульсии в количестве 5-10% от массы шихты и проводят прессование или формование.In the resulting mixture add a 10-15% solution of polyvinyl acetate emulsion in an amount of 5-10% by weight of the mixture and carry out pressing or molding.
Спекание проводят при температуре 1150-1180°С в течение 5-10 минут.Sintering is carried out at a temperature of 1150-1180 ° C for 5-10 minutes.
В таблице приведено соотношение компонентов предложенной композиции, являющейся исходной шихтой для получения магнитотвердых ферритов, а также свойства получаемых магнитных материалов.The table shows the ratio of the components of the proposed composition, which is the initial charge for obtaining magnetically solid ferrites, as well as the properties of the obtained magnetic materials.
Как следует из таблицы, предлагаемый материал позволяет получать магниты из феррита стронция с добавлением гальванического шлама, образующегося при производстве изделий с гальванопокрытием, железной окалины и гелеобразного аэросила с более высокими магнитными и As follows from the table, the proposed material allows to obtain magnets from strontium ferrite with the addition of galvanic sludge formed in the production of electroplated products, iron oxide and gel-like aerosil with higher magnetic and
прочностными характеристиками (примеры 1-4), чем магниты, полученные из известных композиций (примеры 5 и 6).strength characteristics (examples 1-4) than magnets obtained from known compositions (examples 5 and 6).
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019125243A RU2705155C1 (en) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | Composition for producing magnetically hard ferrites and a method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019125243A RU2705155C1 (en) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | Composition for producing magnetically hard ferrites and a method for production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2705155C1 true RU2705155C1 (en) | 2019-11-05 |
Family
ID=68500995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019125243A RU2705155C1 (en) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | Composition for producing magnetically hard ferrites and a method for production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2705155C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1671408A1 (en) * | 1989-06-14 | 1991-08-23 | Литовское Научно-Производственное Объединение По Комплексному Проектированию Станкостроительных Предприятий | Material for manufacturing magnetically hard ferrites |
| EP1199729A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-04-24 | The Arnold Engineering Company | Flexible, moldable bonded magnet and process for producing same |
| RU2416492C2 (en) * | 2009-07-07 | 2011-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОРЭКСПЕРТ" | Method of producing magnetic granules for electromagnetic apparatuses |
| RU2416490C2 (en) * | 2009-07-07 | 2011-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОРЭКСПЕРТ" | Composition for production of magnetically hard ferrites |
| US9478331B2 (en) * | 2012-03-30 | 2016-10-25 | Fujifilm Corporation | Hexagonal strontium ferrite magnetic powder and method of manufacturing the same, and magnetic recording medium and method of manufacturing the same |
| US9552910B2 (en) * | 2012-09-12 | 2017-01-24 | Lg Electronics Inc. | Ferrite magnet with salt and manufacturing method of the same |
-
2019
- 2019-08-08 RU RU2019125243A patent/RU2705155C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1671408A1 (en) * | 1989-06-14 | 1991-08-23 | Литовское Научно-Производственное Объединение По Комплексному Проектированию Станкостроительных Предприятий | Material for manufacturing magnetically hard ferrites |
| EP1199729A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-04-24 | The Arnold Engineering Company | Flexible, moldable bonded magnet and process for producing same |
| RU2416492C2 (en) * | 2009-07-07 | 2011-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОРЭКСПЕРТ" | Method of producing magnetic granules for electromagnetic apparatuses |
| RU2416490C2 (en) * | 2009-07-07 | 2011-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОРЭКСПЕРТ" | Composition for production of magnetically hard ferrites |
| US9478331B2 (en) * | 2012-03-30 | 2016-10-25 | Fujifilm Corporation | Hexagonal strontium ferrite magnetic powder and method of manufacturing the same, and magnetic recording medium and method of manufacturing the same |
| US9552910B2 (en) * | 2012-09-12 | 2017-01-24 | Lg Electronics Inc. | Ferrite magnet with salt and manufacturing method of the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2011128049A (en) | TREATMENT OF VALUABLE ORE FROM WASTE OF MINING COMPANIES (TREATMENT OF TAILS) | |
| CN105771876B (en) | The preparation method of modified eggshell magnetic adsorbent and the method for removing heavy metal in water removal | |
| JP6089792B2 (en) | Steelmaking slag treatment method | |
| CN110980903A (en) | Preparation method of poly-aluminum ferric silicate flocculant for pretreatment of coking wastewater | |
| KR20100077340A (en) | A composition of cement compound material using pretreated slag and manufacturing method thereof | |
| RU2705155C1 (en) | Composition for producing magnetically hard ferrites and a method for production thereof | |
| CN108554379B (en) | Adsorbent based on waste steel slag and preparation method and application thereof | |
| GB751623A (en) | Improvements in or relating to ferromagnetic ceramic bodies | |
| CN103182292A (en) | Novel Cr (VI) adsorbent and preparation method thereof | |
| CN102924069A (en) | Hexagonal crystal M+W mixed type sintered permanent magnetic ferrite magnet and preparation method thereof | |
| RU2416490C2 (en) | Composition for production of magnetically hard ferrites | |
| SU1671408A1 (en) | Material for manufacturing magnetically hard ferrites | |
| CN115572159B (en) | Method for preparing manganese-zinc ferrite material from copper-manganese waste liquid | |
| US9481604B2 (en) | Supplementary cementitious material and method for disposing of electric-arc furnace dust (EAFD) | |
| CN113430368A (en) | Method for preparing nickel-zinc ferrite by pressure acid leaching of sulfide ore | |
| JP5903404B2 (en) | Arsenic reducing material, arsenic reducing material manufacturing method, and arsenic reducing method | |
| RU2573601C1 (en) | Ferrite material | |
| CN109956740A (en) | A method for stabilizing nickel and cadmium in solidified waste | |
| KR101349336B1 (en) | Method for manufacturing a magnetic adsorbent of Fe-Al oxides for magnetic separation | |
| RU2241686C2 (en) | Method for chemical stabilization of galvanic sludge suspensions | |
| CN110395976A (en) | A kind of preparation method of the nickel-zinc ferrite ceramic material of lithium aluminium codope | |
| CN104324687A (en) | Arsenious water absorbent and preparation method thereof | |
| JP5183856B2 (en) | Method for producing Mn-Zn ferrite | |
| JP5729649B2 (en) | Heavy metal elution reducing material and method for producing the same | |
| JP5903403B2 (en) | Arsenic reducing material, arsenic reducing material manufacturing method, and arsenic reducing method |