Материал для изготовления магнитотвердых ферритов

(19 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ но-произв плексному ельных пред ий, И.Г.Сте Зайцев, А , Р.Пташека 8) одственное проектироприятий панчикова, С.Власов,(56) Ав ЬЬ 1927 Ав М 9097(54) М МАГНИ ГОСУДАРСТ ВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Литовское научобъединение по комванию станкостроит(53) 621.318.134 (088 орское свидетельство СССР70, кл. С 01 3 49/08, 1967.орское свидетельство СССР09, кл, Н 01 Г 1/10, 1979.АТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯТОТВЕРДЫХ ФЕРРИТОВ Изобретение относится к порошковой Металлургии, в частности к материалам для изготовления магнитотвердых ферритов, предназначенных для использования в процессах очистки сточных вод, в магнитных фильтрах, в качестве раэмольных и перемешивающих тел.Цель изобретения - снижение себестоимости и упрощение технологии изготовления ферритов.Изобретение основано на том, что в качестве железосодержащего компонента феррит содержит шлам очистки сточных вод, полученный при использовании в качестве сорбента гидроксидов железа и термообработанный при 430-450 С, при следующем соотношении компонентов материала, мас.0 ь:Оксид бария 11,4-12,4Шлам Остальное ф)5 В 22 Г 1/00, Н 01 Р 1/10, С 04 В 35/26(57) Изобретение относится к материалам для изготовления магнитотвердых ферритов, используемых в различных технологических процессах. Цель иэобретения - снижение себестоимости и упрощение технологии изготовления ферритов, Предлагаемый материал содержит 11,4-12,4 мас.0 ь оксида бария и остальное термообработанный (при 430-450 С) шлам очистки сточных вод, Ферриты из предлагаемого материала обладают остаточной магнитной индукцией 3940-3950 Гс и козрцитивной с,1 Л 01 2300- 2350 Э. Себестоимость ферритов снижается за счет утилизации высотоксичных отходов, а технология изготовления упрощается эа счет исключения стадии предварительной ферритизации и сокрашения длительности полюса, 1 табл. Использование шлама позволяет повыСить активность шихты при ферритиэации, (,Ь так как шлам является мелкодисперсным материалом с высокой степенью активно- в сти, В связи с этим упрощается технология ф производства ферритов за счет исключения стадии предварительной ферритизации и значительного сокращения длительности О помола материала.Кроме того, использование шлама в качестве железосодержащего сырья для про- а изводства ферритов позволяет значительно сократить себестоимость получаемой продукции, так как гальванический шлам является высоко. токсичным отходом производства, соержащим ионы тяжелых металлов(Сг, Сг, В,2+ Си и др., и эаего утилизацию предприятие-поставщик доплачивает потребителю. Предлагаемый для использования в качест 1671408ве железосодержащего компонента шлам получают в процессе очистки сточных вод, содержащих соединения тяжелых металлов, методом электрокоагуляции с использованием электрогенерированного коагулянта, представляющего собой смесь двух- и трехвалентного железа, Шлам содержит в основном гидроксиды двух- и трехвалентного железа с примесями оксидов хрома, цинка, никеля, меди, кальция и магния. Для удаления иэ шлама органических веществ и других примесей его предварительно прокаливают при 440+10 С,При термообработке ниже 430 С не достигается полное удаление примесей иэ шлама, что приводит ферриты к разрушению при спекании, При температуре выше 450 С наблюдается спекание шлама, что требует дробления и измельчения шлама после термообработки и снижает эффективность технологии изготовления ферритов.Термообработку шлама проводят в течение 10 мин в окислительно-восстановительной среде,Результаты экспериментов приведены в таблице.Для изготовления берут шлам очистки гальваностоков, Перед проведением гальванопроцесса проводят водоподготовку, чтобы содержание в воде оксидов кальция и магния не превышало 0,07 мас,;, Исследование шлама проводят методом дифференциально-термического анализа (ДТА). По данным ДТА установлен эндотермический эффект в интервале температур 430-450 С, что связано с дегидратацией шлама, а также разложением части органических соединений,содержащихся в шламе, В этом интервале температур происходит основная потеря массы в шламе. На основании полученных результатов шлам предварительно термообрабатывают (обжигают) при 430-450 С для предотвращения разрушения образцов феррита при дальнейшей термообработке,Термообработанный гальваношлам представляет собой тонкодисперсный порошок с удельной поверхностью 9000 см /г,2 поэтому при подготовке шихты для получения ферритов не требуется длительного помола исходных компонентов в вибромельнице. Время помола 0,5 ч.Соотношение компонентов в шламе после термообработки приведено в таблице,С использованием термообработанного шлама и карбоната бария готовят шихту, содержащую, мас, ;Карбонат бария 14,6-16.0 Термообработанныйшлам Остальное404550 5 10 15 20253035 В таблице приведено также соотношение компонентов в материале (в мас,), а также магнитные характеристики ферритов иэ предлагаемого (примеры 1-4), выходящего за пределы изобретения по соотношению компонентов (примеры 5-7) и известного (пример 8) материалов,Ферриты по примерам 1-7 готовят перемешиванием, усреднением и доиэмельчением в электромагнитном измельчителе с мелющими телами иэ гранул гексаферрита бария в течение 30 мин до получения удельной поверхности 1,3 м /кг,В полученную шихту добавляют 20- ный раствор поливинилацетатной эмульсии в количестве 15и проводят прессование или формование.Ферритизацию и спекание проводят в одну стадию при 1200 С с выдержкой в течение 5 мин. В полученном материале преимущественно содержится гексаферрит бария стехиометрического состава ВаОкк 6 Ге 20 з.Для определения магнитных характеристик прессуют образцы в виде колец размером 25 х 20 хЗ мм. Прессование проводят придавлении 100 МПа,Как следует из таблицы, предлагаемый материал позволяет получать магниты из феррита бария с более высокИми характеристиками (примеры 1-4) чем иэ известногоматериала (пример 8)Из таблицы следует также, что при выходе за пределы изобретения (примеры 5-7)характеристики ферритов ухудшаются. Снизить содержание оксидов кальция и магния ниже 0,05 мас,% не удается.Изобретением решаются такие важные проблемы, как охрана окружающей среды от высокотоксичных ионов тяжелых металлов, содержащихся в шламе гальванопроизводств, задача ресурсосбережения, так как в качестве сырья для производства ферритов используются отходы производства,Изобретение позволяет упростить технологию изготовления ферритов за счет исключения стадии предварительной ферритизации и сокращения до 0,5 ч стадии помола шихты,а также снизить себестоимость ферритов за счет использования отходов.Предлагаемый материал может быть широко использован для изготовления ферритов, находящих применение в технологииинтенсификации процессов очистки сточных вод, в магнитных фильтрах, в качествемелющих и перемешивающих тел, Формула изобретения Материал для изготовления магнитотвердых ферритов, содержащий железосодержащий компонент и оксид бария, о т л ич а ю щ и й с я тем. что, с целью снижения1671408 дов железа и термообработанный при 430- 450 С, и ри следующем соотношении компонентов материала, мас, ь:Оксид бария 11,4 12,4 5 Шлам Остальное себестоимости и упрощения технологии изготовления ферритов, в качестве железосодержащего компонента он содержит шлам очистки сточных вод, полученный при использовании в качестве сорбента гидроксиИагнитные характеристики ферритов Соотношение компонентовшлама, мас,7. 11 а те риал Соотношение ком" Пример понентов материала, ттас 7. Остаточная инКоэрцтттивная Оксиды магния Термооб- работанный шлам Оксид бария укция ч, Гс сила,11 св, Э и кальция3950 2350 0,060 071 4т 3950 1,3 2350 5 Выходящий запределы изобретенияФ 11,0 1,3 0,05 12,0 1,2 0,10 5,6 0 07 12,ГегОэ остальное 16,0 Составитель В,Туров Техред М,Моргентал Редактор Н.Тупица Корректор О.Кравцова Заказ 2789 Тираж 495 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 6 То же