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在科技高速发展的今天,干电池大量的生产和消费,造成了严重的环境危害。因此,从环境保护和资源再利用的角度出发,研究废旧干电池的再资源化,制备具有高附加值的锰锌铁氧体具有重大的社会意义和较好的经济、环境效益。
本文重点讨论了以废碱锰电池为原料水热法制备锰锌铁氧体以及其改性研究。借助于XRD、TEM、VSM等手段研究了水热法制备条件及化学掺杂对产品微观结构及磁性能的影响,初步认识了产品微观结构与其磁性能的关系。认为:影响产品磁性能的主要因素是制备工艺和化学掺杂;水热法制备锰锌铁氧体的最佳工艺条件为:水热温度为180℃,水热时间为4h,加入添加剂或者采用逆加料方式均有利于制备颗粒更细小、分散性更好的锰锌铁氧体;同时制备了添加掺杂离子Cu<2+>,Ni<2+>,Co<2+>和Co<2+>取代部分Mn<2+>的锰锌铁氧体,探讨了掺杂离子对锰锌铁氧体电磁性能的影响。发现:三种掺杂离子对锰锌铁氧体微粒的结构和磁性能均有一定的影响,其中水热法制备镍掺杂锰锌铁氧体的工艺更适宜于废旧电池再资源化的工业化生产,所得产品基本组成为:Mn<,0.6>Zn<,0.4>Fe<,2>O<,4>,Ni<2+>掺杂量为:1.5 mol%,产品的磁性能参数分别为:饱和磁化强度73.60emu/g,剩余磁化强度5.12emu/g,矫顽力30.000e。
本论文的研究具有一定的理论意义和良好的应用前景,为废旧碱性锌锰电池资源化的工业化生产提供有益的基础数据,而且也能为其它固体电子废弃物的资源化研究探索新的途径,对于环境保护意义重大,必将产生良好的社会经济效益。