鐵酸鹽的製備方法與流程
2023-05-27 02:35:21
本發明涉及鐵酸鹽的製備方法，屬於鈦白粉副產品硫酸亞鐵的綜合利用技術領域。
背景技術：
鐵酸鹽是一類以鐵氧化物和其它金屬元素為主要成分的複合氧化物，鐵酸鹽納米顆粒具有優秀的熱化學穩定性，光催化性質，生物親和性以及磁性，因此鐵酸鹽材料被廣泛的應用到化學合成研究，催化劑開發，藥物載體以及電磁技術等領域，此外由於合成鐵酸鹽材料的原料價格低廉，合成方法簡單易行，反應條件溫和，因此可以開發產業化生產體系。鐵酸鹽的合成方法可以分成物理法和化學方法，在實驗室中，我們經常使用的是化學方法，即液相處理法。它包括水熱法，溶膠凝膠法以及共沉澱法，然而這些方法反應周期較長，反應條件苛刻，不利於工業化生產。現有鐵酸鹽材料的製備方法主要為溶膠-凝膠法、水熱法、共沉澱法、微乳液法、高能球磨法、自蔓延高溫合成法、納米刻蝕合成法等。
溶膠-凝膠合成法是將二價金屬鹽溶液和三價鐵鹽溶液按化學計量比混合製成水溶液，加入一定量的有機酸作配體，以無機酸或鹼調節溶液的pH值，緩慢蒸發製得凝膠前驅物，經熱處理出去有機殘餘物，再在高溫下煅燒得所需產物。該方法生產的產物粒徑小，分散均勻，具有較高的磁學性能，但是，其工藝條件不易控制，所用原料多是有機化合物，成本高，處理時間長，無法適用於工業化大生產。比如申請號為CN201110326087.8，中國科學院理化技術研究所張鐵銳、張東慧等申請的名為「一種聚丙烯酸修飾的水溶性鐵酸鹽納米糰簇的製備方法」的專利，公開了一種聚丙烯酸修飾的水溶性鐵酸鹽納米糰簇的製備方法，屬於納米材料的製備領域，涉及以FeCl3·6H2O、CoCl2·6H2O等為前驅體，以帶有親水基團的聚丙烯酸為表面活性劑，利用鹼金屬或鹼土金屬的氫氧化物和醋酸鹽等調節反應溶液的pH值，然後對該體系進行溶劑熱處理，即可獲得具有水溶性的超順磁MFe2O4(M＝Fe，Co，Ni，Cu，Mn，Zn)納米糰簇。通過改變反應濃度、反應時間和溫度等製備參數，可在33.7～1909.8nm範圍內對所得納米糰簇的粒徑進行調變。該發明所製備的MFe2O4(M＝Fe，Co，Ni，Cu，Mn，Zn)納米糰簇在水溶液中具有穩定的分散性，及在外磁場下易富集的特點。該發明解決了水溶性磁性納米糰簇製備過程繁瑣、成本高等問題，在靶向藥物輸運、磁熱療等領域具有廣闊的應用前景。缺點是工藝操作較難控制，所用原料多是有機化合物，成本高，處理時間長，不宜用作工業化生產。
水熱法是通過高壓釜在密閉體系中，以水為溶劑，在一定溫度和水的自身壓強下進行化學反應，實現從原子、分子級的微粒構築和晶體生長。該方法具有結晶好、純度高等優點，但是其要求的原料純度高，成本較高，且需要耐高壓耐腐蝕的容器，工作周期長，給工業化帶來一定的困難。比如申請號為CN201310419811.0，華北電力大學覃吳、李渠、王磊等的名為「一種微波水熱法製備納米鐵酸銅複合載氧體的方法」的專利，公開了屬於化學鏈燃燒技術領域的一種微波水熱法製備納米鐵酸銅複合載氧體的方法，該發明的方法將硝酸銅和硝酸鐵溶解於去離子水中，然後進行超聲處理，並滴加過量的氨水/尿素溶液，調節pH，離心分離並將沉澱清洗至中性，之後將沉澱放入反應釜內，加入分散劑，並加去離子水至反應釜容積的2/3～3/4處，反應釜置於有水冷回流裝置的微波爐內加熱，在150～220℃下加熱10～20h，然後冷卻到室溫，乾燥之後即得到納米鐵酸銅。採用水熱合成法製備的鐵酸銅不僅顆粒大小均勻、晶粒發育完整、無團聚，而且反應時間短、反應溫度低，應用該發明製備的鐵酸銅在化學鏈燃燒具有很好的應用前景。但是其要求的原料純度高，成本較高，且需要耐高壓耐腐蝕的容器，工作周期長，給工業化帶來一定的困難。
共沉澱法是指在包含2種或2中以上金屬離子的可溶性鹽溶液中加入適當的沉澱劑，將金屬離子均勻沉澱或結晶處理，再經過過濾、洗滌、乾燥煅燒得過程得到鐵酸鹽。該方法能夠得到純度高的產品，但存在水洗、過濾困難。且沉澱劑易作為雜質混入，反應速度不易控制等缺陷，不宜用作工業化生產。比如申請號為CN200710156685.9，浙江大學葉瑛等的名為「一種納米鐵酸鹽的製備方法」的專利，公開了一種納米鐵酸鹽的製備方法，它是採用沉澱法得到鐵酸鹽的前驅體，並以農業廢棄物、木屑或鋸末為前驅體的載體，經高溫煅燒成型，製得納米鐵酸鹽，該發明納米鐵酸鹽的製備方法，克服了現有納米鐵酸鹽製備技術的一些不足，如在水溶液中不同元素沉澱時pH條件的差異所造成的相態不勻、化學均勻性較差且顆粒大小難以控制等缺點，但存在水洗、過濾困難，且沉澱劑易作為雜質混入，反應速度不易控制等缺陷，不宜用作工業化生產。
微乳液法是指2種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液，即雙親分子將連續介質分割成微小空間形成微型反應器，反應物在其中反應生成固相，由於成核、晶體生長、聚結、團聚等過程受到微反應器的限制，從而形成包裹有一層表面活性劑，並且有一定凝聚態結構和形態的納米粒子。微乳液法的優點是實驗裝置簡單，能耗低，操作容易，所得納米粒子粒徑分布窄，且單分散性、界面性和穩定性好，同時粒徑易於控制，適應面廣等。缺點是工藝操作較難控制。
可見，目前鐵酸鹽的生產存在原料成本高、處理時間長、生產步驟複雜且生產工藝不易控制等缺陷，生產成本昂貴，使其廣泛應用到工業領域受到極大限制。如何簡化鐵酸鹽的生產工藝，降低生產成本，使其能夠應用於工業化大生產，成為本領域科研人員的研究熱點。
鈦白粉是重要的化工原料之一,作為高檔白色顏料廣泛應用於塗料行業,同時廣泛應用於現代工業、農業、國防等方面,社會需求量逐年上升。鈦白粉廣泛用於塗料、塑料、橡膠、油墨、紙張、化纖、陶瓷、日化、醫藥、食品等行業。國內鈦白粉廠絕大多數都採用硫酸法工藝。鈦白粉副產硫酸亞鐵是硫酸法鈦白生產中的主要副產品，根據礦源不同，每噸鈦白粉要副產硫酸亞鐵3.5～4t。我國的硫酸法鈦白粉工廠全部採用鈦鐵礦為原料,每噸鈦白粉要副產3t左右硫酸亞鐵。鈦白粉副產物硫酸亞鐵的組成見表1。
表1
可見，因鈦白粉副產物硫酸亞鐵含多種雜質，不能直接利用。全國每年產生鈦白副產品硫酸亞鐵約300萬t。隨著鈦白粉產量不斷增長,FeSO4的綜合利用問題越來越突出。硫酸亞鐵綜合利用的渠道很多,在我國,主要用於鐵系顏料、肥料和飼料添加劑、催化劑,少量用作淨水劑，絕大部分作為廢棄物拋棄，隨地堆積放置；不僅浪費硫和鐵資源，而且嚴重汙染環境。隨著鈦白粉工業的發展，生產規模的不斷擴大，解決鈦白粉副產品硫酸亞鐵的綜合利用問題已迫在眉睫，不僅完全符合國家可持續發展政策，而且對於經濟增長及環境保護具有重大的現實意義。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明提出一種採用金屬無機鹽與鈦白粉副產物硫酸亞鐵反應製備鐵酸鹽的思路，既能降低鐵酸鹽的生產成本，又能對鈦白粉副產品硫酸亞鐵進行綜合利用，變廢為寶。
本發明解決的技術問題是提供硫酸亞鐵與金屬無機鹽耦合製備鐵酸鹽的方法。
本發明鐵酸鹽的製備方法，包括如下步驟：
a、將硫酸亞鐵、金屬無機鹽和還原劑混合，在保護氣氛下，升溫至400～900℃，反應10～120min，冷卻至常溫，得到包括鐵酸鹽在內的固體產物和尾氣；按摩爾比，金屬無機鹽:硫酸亞鐵:還原劑＝0.1～1:1:0.1～1；
b、從固體產物中提取得到鐵酸鹽；
其中，所述金屬無機鹽為除鐵外的金屬的硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫酸氫鹽、亞硫酸氫鹽、氯化鹽、磷酸鹽、磷酸氫鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、矽酸鹽、氟化鹽、硼酸鹽或鋁酸鹽；
所述還原劑為二硫化亞鐵、鐵、氫氣、一氧化碳、硫化氫、碳、硫磺、磷、二硫化碳或氨氣。
進一步的，所述金屬無機鹽為硫酸鹽，優選所述金屬無機鹽為硫酸鎂、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸銅、硫酸鋅中的至少一種。
作為優選方案，所述還原劑為二硫化亞鐵，且按摩爾比，硫酸鹽:硫酸亞鐵:二硫化亞鐵＝3.1～4:5～6:1，優選按摩爾比，硫酸鹽:硫酸亞鐵:二硫化亞鐵＝3.5:5:1。
作為另一優選方案，所述還原劑為碳，且按摩爾比，硫酸鹽:硫酸亞鐵:碳＝1.1～2:2～4:1，優選按摩爾比，硫酸鹽:硫酸亞鐵:碳＝1.5:3:1。
更優選的，所述金屬無機鹽為硫酸鎂，所述還原劑為二硫化亞鐵，按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:二硫化亞鐵＝3.5:5:1；
或者所述金屬無機鹽為硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸銅或硫酸鈉，所述還原劑為碳，按摩爾比，金屬無機鹽:硫酸亞鐵:碳＝1.5:3:1；
或者所述金屬無機鹽為硫酸鎂，所述還原劑為一氧化碳，按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:一氧化碳＝1:2.5:2；
或者所述金屬無機鹽為硫酸鎂，所述還原劑為硫化氫，按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:硫化氫＝1:2.5:1；
或者所述金屬無機鹽為硫酸鎂，所述還原劑為磷，按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:磷＝1:3:1。
其中，所述保護氣氛為惰性氣氛或弱氧化性氣氛，所述惰性氣氛為氮氣、二氧化碳、氦氣、氖氣、氬氣中的至少一種；所述弱氧化氣氛為氧含量≤5％的氣氛。
進一步的，金屬無機鹽、還原劑和硫酸亞鐵的含水量優選均小於10wt％。
進一步的，金屬無機鹽、還原劑和硫酸亞鐵的粒度優選均為100～400目。
其中，所述尾氣優選進入制酸系統用於製備硫酸。
進一步的，所述硫酸亞鐵來源於硫酸亞鐵純品或硫酸亞鐵含量≥20wt％的礦或工業廢渣；優選硫酸亞鐵來源於硫酸亞鐵含量≥80wt％的礦或工業廢渣；更優選硫酸亞鐵來源於硫酸法制鈦白中的副產品。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
1)本發明採用在還原劑的存在下，金屬無機鹽和硫酸亞鐵進行固固反應，一步法製備得到鐵酸鹽，工藝流程簡單，成本較低，反應溫度低，節約能源，適用於工業化大生產。
2)採用本發明方法，硫酸亞鐵分解率高，可製備得到純度較高的鐵酸鹽固體，氣體SO2可用於製備硫酸，原料的利用率高。
3)本發明的硫酸亞鐵可來源於鈦白粉生產的副產物，金屬無機鹽也可來源於工業固廢，從而達到以廢治廢的目的，不僅有利於解決目前鈦白廢渣大量堆積的問題，保護環境，而且大大降低了成本，變廢為寶，為社會循環經濟的發展發揮積極作用。
附圖說明
圖1為本發明製備的鐵酸鎂以及標準鐵酸鎂的XRD圖譜。
圖2為本發明實施例2製備的鐵酸鋅以及標準鐵酸鋅的XRD圖譜。
圖3為本發明實施例3製備的鐵酸銅以及標準鐵酸銅的XRD圖譜。
圖4為本發明實施例4製備的鐵酸鈉以及標準鐵酸鈉的XRD圖譜。
具體實施方式
本發明鐵酸鹽的製備方法，包括如下步驟：
a、將硫酸亞鐵、金屬無機鹽和還原劑混合，在保護氣氛下，升溫至400～900℃，反應10～120min，冷卻至常溫，得到包括鐵酸鹽在內的固體產物和尾氣；按摩爾比，金屬無機鹽:硫酸亞鐵:還原劑＝0.1～1:1:0.1～1；
b、從固體產物中提取得到鐵酸鹽；
其中，所述金屬無機鹽為除鐵鹽外的硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫酸氫鹽、亞硫酸氫鹽、氯化鹽、磷酸鹽、磷酸氫鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、矽酸鹽、氟化鹽、硼酸鹽或鋁酸鹽。
本領域常用的還原劑均適用於本發明。進一步的，所述還原劑優選為二硫化亞鐵、鐵、氫氣、一氧化碳、硫化氫、碳、硫磺、磷(黃磷、白磷或紅磷均可)、二硫化碳或氨氣。
本發明的反應溫度過低，則反應不發生，溫度過高，不僅浪費能量，還容易發生其它的副反應，因此，本發明的溫度為400～800℃為宜。
進一步的，所述金屬無機鹽為硫酸鹽，優選所述金屬無機鹽為硫酸鎂、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸銅、硫酸鋅中的至少一種。
作為優選方案，所述還原劑為二硫化亞鐵。經研究發現，硫酸鹽和硫酸亞鐵在二硫化亞鐵的還原下將發生如下反應：
3MSO4+5FeSO4+FeS2＝3MFe2O4+10SO2(g)
其中，MSO4為硫酸鹽，優選為硫酸鎂、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸銅或硫酸鋅。
進一步的，按摩爾比，優選硫酸鹽:硫酸亞鐵:二硫化亞鐵＝3.1～4:5～6:1，優選按摩爾比，硫酸鹽:硫酸亞鐵:二硫化亞鐵＝3.5:5:1。
作為另一優選方案，所述還原劑為碳。硫酸鹽和硫酸亞鐵在碳的還原下將發生如下反應：
MSO4+2FeSO4+C＝MFe2O4+3SO2(g)+CO2(g)
其中，MSO4為硫酸鹽，優選為硫酸鎂、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸銅或硫酸鋅。
進一步的，按摩爾比，硫酸鹽:硫酸亞鐵:碳＝1.1～2:2～4:1，優選按摩爾比，硫酸鹽:硫酸亞鐵:碳＝1.5:2:1。
此外，硫酸鹽和硫酸亞鐵還可以在鐵、氫氣、一氧化碳、硫化氫、硫磺、磷、二硫化碳、氨氣等的還原下進行反應。
這裡硫酸鹽以硫酸鎂為例(其它硫酸鹽類似)，列舉硫酸鎂與硫酸亞鐵在不同還原劑下反應方程式：
FeSO4+MgSO4+Fe＝MgFe2O4+2SO2(g)
按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:鐵＝1～2:1～2:1，優選按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:鐵＝1:1.5:1。
2FeSO4+MgSO4+2H2＝MgFe2O4+3SO2(g)+2H2O(g)
按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:氫氣＝1～2:2～4:1～2，優選按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:氫氣＝1:2.5:2。
2FeSO4+MgSO4+2CO＝MgFe2O4+3SO2(g)+2CO2(g)
按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:一氧化碳＝1～2:2～4:2～4，優選按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:一氧化碳＝1:2.5:2。
3FeSO4+1.5MgSO4+H2S＝1.5MgFe2O4+5.5SO2(g)+H2O(g)
按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:硫化氫＝1～2:2～4:1～2，優選按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:硫化氫＝1:2.5:1。
2FeSO4+MgSO4+S＝MgFe2O4+4SO2(g)
按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:硫磺＝1～2:2～4:1～2，優選按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:硫磺＝1:2.5:1。
5FeSO4+2.5MgSO4+2P＝2.5MgFe2O4+7.5SO2(g)+P2O5
按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:磷＝1～2:2～4:1～2，優選按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:磷＝1:3:1。
6FeSO4+3MgSO4+CS2＝3MgFe2O4+11SO2(g)+CO2(g)
按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:二硫化碳＝1～2:2～4:0.1～1，優選按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:二硫化碳＝1:2.5:0.5。
3.5FeSO4+1.75MgSO4+NH3＝1.75MgFe2O4+5.25SO2(g)+1.5H2O(g)+NO2(g)
按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:氨氣＝1～2:2～4:0.5～1.5，優選按摩爾比，硫酸鎂:硫酸亞鐵:氨氣＝1:2.5:0.8。
進一步的，所述保護氣氛優選為惰性氣氛或弱氧化性氣氛，所述惰性氣氛優選為氮氣、二氧化碳、氦氣、氖氣、氬氣中的至少一種；所述弱氧化氣氛優選為氧含量(體積百分數)≤5％的氣氛。
本發明金屬無機鹽及還原劑在反應前可以先乾燥，作為優選方案，金屬無機鹽、還原劑和硫酸亞鐵的含水量均小於10wt％。
為增大反應接觸面積，金屬無機鹽、還原劑和硫酸亞鐵的粒度均優選為100～400目。
為節約能源，反應加熱前可先預熱。
所述硫酸亞鐵來源於硫酸法制鈦白中的副產品，
本發明硫酸亞鐵分解過程為一步反應，反應後生成的鐵酸鹽產品可做吸附材料用，反應尾氣二氧化硫的利用可分成兩個部分，一部分用於預熱混合物料，另一部分用於硫酸亞鐵原料脫水，預熱後的反應尾氣經過脫水後進入制酸系統，硫酸可以返回系統用於鈦鐵礦的酸解反應，從而實現了硫資源的循環利用。
進一步的，所述硫酸亞鐵來源於硫酸亞鐵純品或硫酸亞鐵含量≥20wt％的礦或工業廢渣；優選硫酸亞鐵來源於硫酸亞鐵含量≥80wt％的礦或工業廢渣；更優選硫酸亞鐵來源於硫酸法制鈦白中的副產品。如果工業廢渣中的硫酸亞鐵含量較低，本領域的技術人員可通過各種方法進行富集後，可使用本發明的方法。
此外，金屬無機鹽也可來源於含該金屬無機鹽的工業固廢。發明人通過大量研究，發現鈦白粉副產物中及金屬無機鹽中的雜質並不影響本發明反應的進行。因此，本發明的原料均可採用固體廢棄物，以達到以廢治廢的目的。
本發明b步驟從固體產物中提取得到鐵酸鹽可採用現有技術進行提取，如採用磁選或酸浸、水洗等方法進行提取。
下面結合實施例對本發明的具體實施方式做進一步的描述，並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。
實施例1硫酸鎂和鈦白副產硫酸亞鐵耦合製備鐵酸鎂
鈦白副產硫酸亞鐵進行脫水處理，使脫水後的一水硫酸亞鐵小於10％，還原劑二硫化亞鐵原料經過破碎後乾燥除去水分，二硫化亞鐵粒度過200目篩，含水量小於10％，，硫酸鎂原料經過破碎後乾燥除去水分，硫酸鎂粒度為過200目篩，含水量小於10％，按硫酸鎂:硫酸亞鐵:二硫化亞鐵＝3.5:5:1的摩爾比投料，在N2氣氛下，乾燥後的硫酸鎂、二硫化亞鐵與脫水後的一水硫酸亞鐵混料後，經預熱處理，然後送至反應爐中反應，反應溫度為650℃，反應時間為30min，反應結束反應器冷卻至常溫後停止相應氣體保護氣的通入，將產物水洗後，得到鐵酸鎂，其XRD圖譜見圖1。經測定，鐵酸鎂的純度為98.13％，化學分析法測定硫酸亞鐵的分解率為98.55％。
實施例2硫酸鋅和鈦白副產硫酸亞鐵耦合製備鐵酸鋅
鈦白副產硫酸亞鐵進行脫水處理，使脫水後的一水硫酸亞鐵小於10％，還原劑碳原料經過破碎後乾燥除去水分，碳粒度過200目篩，含水量小於10％，硫酸鋅原料經過破碎後乾燥除去水分，硫酸鎂粒度為過200目篩，含水量小於10％，硫酸鋅:硫酸亞鐵:碳＝1.5:3:1的摩爾比投料，在N2氣氛下，乾燥後的硫酸鉀、二硫化亞鐵與脫水後的一水硫酸亞鐵混料後，經預熱處理，然後送至反應爐中反應，反應溫度約為650℃，反應時間為30min，反應結束反應器冷卻至常溫後停止相應氣體保護氣的通入，將產物水洗後，得到鐵酸鋅，其XRD圖譜見圖2。經測定，鐵酸鋅的純度為98.24％，化學分析法測定硫酸亞鐵的分解率為98.61％。
實施例3硫酸銅和鈦白副產硫酸亞鐵耦合製備鐵酸銅
鈦白副產硫酸亞鐵進行脫水處理，使脫水後的一水硫酸亞鐵小於10％，還原劑碳原料經過破碎後乾燥除去水分，碳粒度過200目篩，含水量小於10％，硫酸銅原料經過破碎後乾燥除去水分，硫酸鎂粒度為過200目篩，含水量小於10％，硫酸銅:硫酸亞鐵:碳＝1.5:3:1的摩爾比投料，在N2氣氛下，乾燥後的硫酸鉀、二硫化亞鐵與脫水後的一水硫酸亞鐵混料後，經預熱處理，然後送至反應爐中反應，反應溫度約為800℃，反應時間為10min，反應結束反應器冷卻至常溫後停止相應氣體保護氣的通入，將產物水洗後，得到鐵酸銅，其XRD圖譜見圖3。經測定，鐵酸銅的純度為97.86％，化學分析法測定硫酸亞鐵的分解率為98.33％。
實施例4硫酸鈉和鈦白副產硫酸亞鐵耦合製備鐵酸鈉
鈦白副產硫酸亞鐵進行脫水處理，使脫水後的一水硫酸亞鐵小於10％，還原劑碳原料經過破碎後乾燥除去水分，碳粒度過200目篩，含水量小於10％，硫酸鈉原料經過破碎後乾燥除去水分，硫酸鎂粒度為過200目篩，含水量小於10％，硫酸鈉:硫酸亞鐵:碳＝1.5:3:1的摩爾比投料，在N2氣氛下，乾燥後的硫酸鉀、二硫化亞鐵與脫水後的一水硫酸亞鐵混料後，經預熱處理，然後送至反應爐中反應，反應溫度約為800℃，反應時間為20min，反應結束反應器冷卻至常溫後停止相應氣體保護氣的通入，將產物水洗後，得到鐵酸鈉，其XRD圖譜見圖4。經測定，鐵酸鈉的純度為97.35％，化學分析法測定硫酸亞鐵的分解率為98.14％。
實施例5
鈦白副產硫酸亞鐵進行脫水處理，使脫水後的一水硫酸亞鐵小於10％，還原劑採用一氧化碳(即黃磷尾氣)，硫酸鎂原料經過破碎後乾燥除去水分，硫酸鎂粒度為過200目篩，含水量小於10％，按硫酸鎂:硫酸亞鐵:一氧化碳＝1:2.5:2的摩爾比投料，在N2氣氛下，乾燥後的硫酸鎂與脫水後的一水硫酸亞鐵混料後，送至反應爐中反應，通入一氧化碳，反應溫度為800℃，反應時間為60min，反應結束反應器冷卻至常溫後停止相應氣體保護氣的通入，將產物水洗後，得到鐵酸鎂，其XRD圖譜見圖1。經測定，鐵酸鎂的純度為98.33％，化學分析法測定硫酸亞鐵的分解率為98.87％。
實施例6
鈦白副產硫酸亞鐵進行脫水處理，使脫水後的一水硫酸亞鐵小於10％，還原劑採用硫化氫，硫酸鎂原料經過破碎後乾燥除去水分，硫酸鎂粒度為過200目篩，含水量小於10％，按硫酸鎂:硫酸亞鐵:硫化氫＝1:2.5:1的摩爾比投料，在N2氣氛下，乾燥後的硫酸鎂與脫水後的一水硫酸亞鐵混料後，送至反應爐中反應，通入硫化氫氣體，反應溫度為700℃，反應時間為80min，反應結束反應器冷卻至常溫後停止相應氣體保護氣的通入，將產物水洗後，得到鐵酸鎂，其XRD圖譜見圖1。經測定，鐵酸鎂的純度為97.45％，化學分析法測定硫酸亞鐵的分解率為98.12％。
實施例7
鈦白副產硫酸亞鐵進行脫水處理，使脫水後的一水硫酸亞鐵小於10％，還原劑採用黃磷，黃磷破碎後乾燥除去水分，粒度為過200目篩，含水量小於10％，硫酸鎂原料經過破碎後乾燥除去水分，硫酸鎂粒度為過200目篩，含水量小於10％，按硫酸鎂:硫酸亞鐵:磷＝1:3:1的摩爾比投料，在N2氣氛下，乾燥後的硫酸鎂、黃磷與脫水後的一水硫酸亞鐵混料後，送至反應爐中反應，反應溫度為650℃，反應時間為60min，反應結束反應器冷卻至常溫後停止相應氣體保護氣的通入，將產物水洗後，得到鐵酸鎂，其XRD圖譜見圖1。經測定，鐵酸鎂的純度為98.63％，化學分析法測定硫酸亞鐵的分解率為99.21％。