CN108793261A - 一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气敏传感器领域，公开了一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，包括：1）将铁菱锌矿在干燥空气气氛下球磨粉碎，获得菱锌矿和褐铁矿的混合粉末；2）将稀硫酸缓慢滴加到混合粉末当中，去除杂质并使用球磨搅拌，获得硫酸铁和硫酸锌的水溶液；3)将稀氢氧化钠缓慢滴加到所得溶液当中，球磨搅拌得到胶体沉淀液；4）倒入无水乙醇，在干燥空气气氛下球磨搅拌洗涤，将胶体沉淀液过滤筛选、烘干，得到纳米粉末；5）将粉末放入马弗炉中煅烧获得铁酸锌纳米微粒。通过本发明可以快速环保地制备出纳米级铁酸锌材料，为金属氧化物半导体气敏传感器提供材料，对我国气敏传感器产业的发展具有非常重要的现实意义。

Description

一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法

技术领域

本发明涉及气敏传感器领域，尤其涉及一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法。

背景技术

菱锌矿是最常见的氧化锌矿物，其主要成分为碳酸锌、氧化锌和少量二氧化碳。菱锌矿通常有两种类型，即含铁的和不含铁的。其中，铁菱锌矿中铁的主要形态为碳酸铁。除此之外，铁菱锌矿中一般还有铅盐、钙盐、亚铁盐、铜盐、镉盐、铝盐、镁盐和二氧化硅等杂质。发生氧化时，铁菱锌矿会逐渐分解成菱锌矿和褐铁矿的混合物。

现今社会人们越来越重视空气质量，为了提高气敏传感器的检测性能，新的气敏元件材料被不断地研发出来。其中，金属氧化物半导体纳米材料由于其对气体的高敏感度和高稳定性，成为了气敏传感器领域的新宠。具有分级结构的纳米铁酸锌更是对甲醛有着出色的选择性，成为气敏材料的研究重点。

但是，现阶段的纳米金属氧化物半导体材料的制备方法，如水热法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等，要不是成品低劣，制备不出性能优异的产品，要不就是步骤复杂，只能在实验室里少量制作，缺乏工业化条件。因此，在尽可能减少对环境的污染的前提下，如何快速大量地制备出性能优异的纳米金属氧化物半导体材料成为了对气敏传感器领域的重要方向。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法。本发明通过铁菱锌矿在氧气作用下分解成为菱锌矿和褐铁矿，滴入稀硫酸形成Zn²⁺和Fe³⁺的混合溶液，再通过氢氧化钠调节pH值，在机械力作用下形成锌/铁胶体，通过水热反应形成金属氧化物前驱体，最后通过煅烧制备出纳米铁酸锌微粒。该方法制备的铁酸锌微粒粒径分布均匀，结构统一，气敏性能优秀，几乎所有过程都可以在球磨机里完成而且全程几乎没有出现有毒有害性废气，操作过程简单、无毒、无害、绿色环保。

本发明的具体技术方案为：一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，以g和ml计，包括以下步骤：

1)初步粉碎过程：将50-60g铁菱锌矿放入球磨机，在注氧条件下粉碎30-40min，转速为180-190r/min，获得菱锌矿和褐铁矿的混合粉末。

本发明在步骤1)中使用铁菱锌矿粉碎成颗粒并以O₂氧化形成菱锌矿和褐铁矿，球磨机的机械力作用使得金属氧化物和金属盐微粒活化，有利于接下来的反应。铁菱锌矿在矿藏丰富，成本低廉，而且能在反应时同时取得Zn元素和Fe元素，生产效率更高。

2)除杂过程：在球磨机中，将球磨机转速匀速提升到190-200r/min，将混合粉末进一步粉碎，然后进行以下步骤的除杂：

①在注氧条件下，缓慢倒入稀硫酸160-175ml，获得主要成分为硫酸铁和硫酸锌的水溶液，溶液中的铅、钙离子形成几乎不可溶解的硫酸盐沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，同时反应生成的二氧化碳被氧气带走，过滤去除杂质；

②在注氧条件下，缓慢倒入缓慢加入铁粉5-6g，溶液中的铜、镉、铅离子被置换出来形成沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，过滤去除杂质；

③在注氧条件下，加入氢氧化钠使pH＝4.8-5，溶液中的三价铁离子和铝离子形成氢氧化物沉淀，过滤，沉淀保留；

④注入二氧化碳，溶液中的镁离子形成难溶的碳酸盐沉淀，过滤去除杂质；

⑤在注氧条件下，将步骤③中滤出的三价铁离子和铝离子氢氧化物沉淀重新放回溶液中，加入稀硫酸使沉淀溶解，加入5-10g絮凝剂，溶液中的铝元素和硅元素及其他不可溶杂质被吸引入絮凝剂中形成沉淀，过滤去除杂质，最终得到硫酸铁和硫酸锌的纯净水溶液。

本发明在步骤2)中使用菱锌矿和褐铁矿与稀硫酸反应形成Zn²⁺和Fe³⁺离子，同时经过一系列除杂手段提升锌/铁水溶液的纯净度，包括：

①Pb²⁺+SO₄ ^2-→PbSO₄↓；Ca²⁺+5O₄ ^2-→CaSO₄↓；Fe²⁺+O₂→Fe³⁺；

②Fe+Cu²⁺→Fe²⁺+Cu；Fe+Cd²⁺→Fe²⁺+Cd；Fe+Pb²⁺→Fe²⁺+pb；Fe²⁺+O₂→Fe³⁺；

③Fe³⁺+OH^-→FeOH₃↓；Al³⁺+OH^-→AlOH₃↓；

④Mg²⁺+CO₄ ^2-→MgCO₄↓；

⑤SiO₂，Al³⁺，其它不可溶物质+絮凝剂→络合物沉淀。

由于球磨机的机械力活化的原因，该步骤反应迅速，效率较高，而且生成的CO₂无毒无害，可以被空气带走，推动反应向正反应方向移动。

3)胶体形成过程：在球磨机中，将100-120ml的氢氧化钠溶液缓慢滴加到步骤2)所得的水溶液当中，以100-120℃搅拌12-14h，其中，在0-6h将球磨机转速提升为220-250r/min，6-10h将球磨机转速提升为250-300r/min，剩余时间将球磨机转速提升为300-350r/min，得到胶体沉淀液。

本发明在步骤3)中将金属离子混合液与氢氧化钠反应形成金属离子胶体，同时通过多级变速球磨活化金属离子的机械反应，最终使胶体颗粒细化成纳米级别的微粒。球磨机的机械作用加速了水热反应的速率，同时也使得颗粒的粒径大小更加均匀。

4)金属氧化物前驱体形成过程：在球磨机中，在干燥空气气氛下以120-150℃搅拌3-5h，转速为40-50r/min，并分三次分别倒入100-120ml无水乙醇，将步骤3)中胶体沉淀液过滤筛选、烘干，干燥空气将溶液中的H₂O带走，得到70nm以下粒径的粉末。

本发明在步骤4)中，在球磨机的搅拌作用下，通过乙醇洗涤去除掉胶体溶液中的杂质。在高温作用下，蒸发的乙醇将杂质带走，同时带走球磨机里的水分，获得了干燥的纳米前驱体粉末。

5)煅烧成型过程：将步骤4)中粉末放入马弗炉中，以500-750℃煅烧2-3h，升温速度2-2.25℃/min，持续保温3-3.5h，待到自然降温，最终获得铁酸锌纳米微粒。

本发明在步骤5)中，在高温的作用下，粉末中的氢氧和碳元素以H₂O和CO₂的形式去除，形成铁酸锌纳米微粒。

作为优选，所述稀硫酸的浓度为50wt％，所述氢氧化钠溶液的浓度为10wt％，所述无水乙醇的浓度为99.5wt％。

作为优选，步骤1)、2)、3)、4)中，物料全程在球磨机中且处于流动的干燥的气体下，气体的作用是参与步骤1)、2)中的氧化反应，且带走步骤1)、2)、3)、4)中挥发的气体。

作为优选，步骤2)中所用絮凝剂为聚合硫酸铝和聚丙烯酰胺。

作为优选，步骤3)中，滴加氢氧化钠溶液后所述水溶液pH为8-10.5。

作为优选，所述球磨机为具有设定加热温度的耐高温球磨机，步骤5)的煅烧成型过程在球磨机中进行。在减少了操作步骤的同时进一步提高了反应速率。

与现有技术对比，本发明的有益效果是：

1、本发明将除煅烧以外的所有操作步骤都放到了球磨机当中，和马弗炉一起可以构成一条生产线，在工厂里实现大规模连续性生产，生产效率大大提升。

2、本发明制备过程中会产生挥发性气体的步骤都处于完全密封的球磨机当中，既保证了产生的气体不会污染环境也能阻挡外界空气对生产过程的影响。

3、本发明中生成的废气主要构成为二氧化碳和水蒸气，对大气无污染；本发明中的液体环境开最初为酸性液体，到后面变成碱性液体，到最后OH-消耗完毕成为中性液体，伴随干燥步骤形成普通的水蒸气，对环境无污染，符合绿色制备的思维。

4、本发明中使用球磨机反应，均匀搅拌的活化作用使得成品的生产效率大大加快，纳米粒子的粒径分布更加均匀，气敏性能更加优越。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1：

一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，包括如下步骤：

1)初步粉碎过程：将50g铁菱锌矿放入球磨机，在注氧条件下粉碎30min，转速为180r/min，获得菱锌矿和褐铁矿的混合粉末；

2)除杂过程：在球磨机中，将球磨机转速匀速提升到190r/min，将矿石粉末进一步粉碎，为接下来的除杂做准备：

①在注氧条件下，缓慢倒入50wt％稀硫酸160ml，获得主要成分为硫酸铁和硫酸锌的水溶液，溶液中的铅、钙离子形成几乎不可溶解的硫酸盐沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，同时反应生成的二氧化碳被氧气带走，过滤去除杂质；

②在注氧条件下，缓慢倒入缓慢加入铁粉5g，溶液中的铜、镉、铅离子被置换出来形成沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，过滤去除杂质；

③在注氧条件下，加入氢氧化钠使pH＝4.8，溶液中的三价铁离子和铝离子形成氢氧化物沉淀，过滤，沉淀保留；

④注入二氧化碳，溶液中的镁离子形成难溶的碳酸盐沉淀，过滤去除杂质；

⑤在注氧条件下，将步骤③中滤出的三价铁离子和铝离子氢氧化物沉淀重新放回溶液中，加入适量稀硫酸使沉淀溶解，加入5g絮凝剂(聚合硫酸铝和聚丙烯酰胺)，溶液中的铝元素和硅元素及其他不可溶杂质被吸引入絮凝剂中形成沉淀，过滤去除杂质，最终得到硫酸铁和硫酸锌的纯净水溶液；

3)胶体形成过程：在球磨机中，将100ml的10wt％氢氧化钠缓慢滴加到步骤2)所得的水溶液当中，以100℃搅拌12-14h，其中，在0-6h将球磨机转速提升为220r/min，10h将球磨机转速提升为250r/min，剩余时间将球磨机转速提升为300r/min，得到胶体沉淀液；

4)金属氧化物前驱体形成过程：在球磨机中，在干燥空气气氛下以120℃搅拌3h，转速为40r/min，并分三次分别倒入100ml无水乙醇，将步骤3)中胶体沉淀液过滤筛选、烘干，干燥空气将溶液中的H₂O带走，得到70nm以下粒径的粉末；

5)煅烧成型过程：将步骤4)中粉末放入马弗炉中，以500℃煅烧2h，升温速度2℃/min，持续保温3h，待到自然降温，最终获得铁酸锌纳米微粒。

其中，步骤1)、2)、3)、4)中，物料全程在球磨机中且处于流动的干燥的气体下，气体的作用是参与步骤1)、2)中的氧化反应，且带走步骤1)、2)、3)、4)中挥发的气体。

实施例2：

一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，包括如下步骤：

1)初步粉碎过程：将50g铁菱锌矿放入球磨机，在注氧条件下粉碎30min，转速为180r/min，获得菱锌矿和褐铁矿的混合粉末；

2)除杂过程：在球磨机中，将球磨机转速匀速提升到190r/min，将矿石粉末进一步粉碎，为接下来的除杂做准备：

①在注氧条件下，缓慢倒入50wt％稀硫酸160ml，获得主要成分为硫酸铁和硫酸锌的水溶液，溶液中的铅、钙离子形成几乎不可溶解的硫酸盐沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，同时反应生成的二氧化碳被氧气带走，过滤去除杂质；

②在注氧条件下，缓慢倒入缓慢加入铁粉5g，溶液中的铜、镉、铅离子被置换出来形成沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，过滤去除杂质；

③在注氧条件下，加入氢氧化钠使pH＝4.8，溶液中的三价铁离子和铝离子形成氢氧化物沉淀，过滤，沉淀保留；

④注入二氧化碳，溶液中的镁离子形成难溶的碳酸盐沉淀，过滤去除杂质；

⑤在注氧条件下，将步骤③中滤出的三价铁离子和铝离子氢氧化物沉淀重新放回溶液中，加入适量稀硫酸使沉淀溶解，加入5g絮凝剂(聚合硫酸铝和聚丙烯酰胺)，溶液中的铝元素和硅元素及其他不可溶杂质被吸引入絮凝剂中形成沉淀，过滤去除杂质，最终得到硫酸铁和硫酸锌的纯净水溶液；

3)胶体形成过程：在球磨机中，将100ml的10wt％氢氧化钠缓慢滴加到步骤2)所得的水溶液当中，以120℃搅拌14h，其中，在0-6h将球磨机转速提升为250r/min，6-10h将球磨机转速提升为300r/min，剩余时间将球磨机转速提升为350r/min，得到胶体沉淀液；

4)金属氧化物前驱体形成过程：在球磨机中，在干燥空气气氛下以150℃搅拌3h，转速为50r/min，并分三次分别倒入120ml无水乙醇，将步骤3)中胶体沉淀液过滤筛选、烘干，干燥空气将溶液中的H₂O带走，得到70nm以下粒径的粉末；

5)煅烧成型过程：将步骤4)中粉末放入马弗炉中，以750℃煅烧3h，升温速度2.25℃/min，持续保温3.5h，待到自然降温，最终获得铁酸锌纳米微粒。

其中，步骤1)、2)、3)、4)中，物料全程在球磨机中且处于流动的干燥的气体下，气体的作用是参与步骤1)、2)中的氧化反应，且带走步骤1)、2)、3)、4)中挥发的气体。

实施例3：

一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，包括如下步骤：

1)初步粉碎过程：将60g铁菱锌矿放入球磨机，在注氧条件下粉碎40min，转速为190r/min，获得菱锌矿和褐铁矿的混合粉末；

2)除杂过程：在球磨机中，将球磨机转速匀速提升到200r/min，将矿石粉末进一步粉碎，为接下来的除杂做准备：

①在注氧条件下，缓慢倒入50wt％稀硫酸175ml，获得主要成分为硫酸铁和硫酸锌的水溶液，溶液中的铅、钙离子形成几乎不可溶解的硫酸盐沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，同时反应生成的二氧化碳被氧气带走，过滤去除杂质；

②在注氧条件下，缓慢倒入缓慢加入铁粉6g，溶液中的铜、镉、铅离子被置换出来形成沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，过滤去除杂质；

③在注氧条件下，加入氢氧化钠使pH＝5，溶液中的三价铁离子和铝离子形成氢氧化物沉淀，过滤，沉淀保留；

④注入二氧化碳，溶液中的镁离子形成难溶的碳酸盐沉淀，过滤去除杂质；

⑤在注氧条件下，将步骤③中滤出的三价铁离子和铝离子氢氧化物沉淀重新放回溶液中，加入适量稀硫酸使沉淀溶解，加入7g絮凝剂(聚合硫酸铝和聚丙烯酰胺)，溶液中的铝元素和硅元素及其他不可溶杂质被吸引入絮凝剂中形成沉淀，过滤去除杂质，最终得到硫酸铁和硫酸锌的纯净水溶液；

3)胶体形成过程：在球磨机中，将120ml的10wt％氢氧化钠缓慢滴加到步骤2)所得的水溶液当中，以120℃搅拌13h，其中，在0-6h将球磨机转速提升为250r/min，6-10h将球磨机转速提升为300r/min，剩余时间将球磨机转速提升为350r/min，得到胶体沉淀液；

4)金属氧化物前驱体形成过程：在球磨机中，在干燥空气气氛下以150℃搅拌5h，转速为50r/min，并分三次分别倒入110ml无水乙醇，将步骤3)中胶体沉淀液过滤筛选、烘干，干燥空气将溶液中的H₂O带走，得到70nm以下粒径的粉末；

5)煅烧成型过程：将步骤4)中粉末放入马弗炉中，以600℃煅烧2.5h，升温速度2℃/min，持续保温3h，待到自然降温，最终获得铁酸锌纳米微粒。

其中，步骤1)、2)、3)、4)中，物料全程在球磨机中且处于流动的干燥的气体下，气体的作用是参与步骤1)、2)中的氧化反应，且带走步骤1)、2)、3)、4)中挥发的气体。

实施例4：

一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，包括如下步骤：

1)初步粉碎过程：将55g铁菱锌矿放入球磨机，在注氧条件下粉碎35min，转速为185r/min，获得菱锌矿和褐铁矿的混合粉末；

2)除杂过程：在球磨机中，将球磨机转速匀速提升到195r/min，将矿石粉末进一步粉碎，为接下来的除杂做准备：

①在注氧条件下，缓慢倒入50wt％稀硫酸170ml，获得主要成分为硫酸铁和硫酸锌的水溶液，溶液中的铅、钙离子形成几乎不可溶解的硫酸盐沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，同时反应生成的二氧化碳被氧气带走，过滤去除杂质；

②在注氧条件下，缓慢倒入缓慢加入铁粉5.5g，溶液中的铜、镉、铅离子被置换出来形成沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，过滤去除杂质；

③在注氧条件下，加入氢氧化钠使pH＝4.9，溶液中的三价铁离子和铝离子形成氢氧化物沉淀，过滤，沉淀保留；

④注入二氧化碳，溶液中的镁离子形成难溶的碳酸盐沉淀，过滤去除杂质；

⑤在注氧条件下，将步骤③中滤出的三价铁离子和铝离子氢氧化物沉淀重新放回溶液中，加入适量稀硫酸使沉淀溶解，加入7g絮凝剂(聚合硫酸铝和聚丙烯酰胺)，溶液中的铝元素和硅元素及其他不可溶杂质被吸引入絮凝剂中形成沉淀，过滤去除杂质，最终得到硫酸铁和硫酸锌的纯净水溶液；

3)胶体形成过程：在球磨机中，将110ml的10wt％氢氧化钠缓慢滴加到步骤2)所得的水溶液当中，以105℃搅拌13h，其中，在0-6h将球磨机转速提升为230r/min，6-10h将球磨机转速提升为275r/min，剩余时间将球磨机转速提升为325r/min，得到胶体沉淀液；

4)金属氧化物前驱体形成过程：在球磨机中，在干燥空气气氛下以140℃搅拌4h，转速为45r/min，并分三次分别倒入110ml无水乙醇，将步骤3)中胶体沉淀液过滤筛选、烘干，干燥空气将溶液中的H₂O带走，得到70nm以下粒径的粉末；

5)煅烧成型过程：将步骤4)中粉末进行煅烧，以550℃煅烧2.5h，升温速度2.1℃/min，持续保温3.25h，待到自然降温，最终获得铁酸锌纳米微粒。

本实施例中，所述球磨机为具有设定加热温度的耐高温球磨机，步骤5)的煅烧成型过程在球磨机中进行。

其中，步骤1)、2)、3)、4)中，物料全程在球磨机中且处于流动的干燥的气体下，气体的作用是参与步骤1)、2)中的氧化反应，且带走步骤1)、2)、3)、4)中挥发的气体。

下面是四种实施案例与常规水热法制备出的铁酸锌纳米颗粒之间的气敏性能检测结果。从表格中可以很明显的看出，通过此种方法制备出来的铁酸锌纳米颗粒，粒径更小而且更均匀，从而带来更加优越的气敏性能，不仅灵敏度上升，而且响应和恢复时间也有所减少，从表格可以看出，这种制备方法确实能够更加快速的制备出大量性能优异的铁酸锌纳米颗粒，此结果已达到我们的预期。

本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，以g和ml计，其特征在于包括以下步骤：

1）初步粉碎过程：将50-60g铁菱锌矿放入球磨机，在注氧条件下粉碎30-40min，转速为180-190r/min，获得菱锌矿和褐铁矿的混合粉末；

2）除杂过程：在球磨机中，将球磨机转速匀速提升到190-200r/min，将混合粉末进一步粉碎，然后进行以下步骤的除杂：

在注氧条件下，缓慢倒入稀硫酸160-175ml，获得主要成分为硫酸铁和硫酸锌的水溶液，溶液中的铅、钙离子形成几乎不可溶解的硫酸盐沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，同时反应生成的二氧化碳被氧气带走，过滤去除杂质；

在注氧条件下，缓慢倒入缓慢加入铁粉5-6g，溶液中的铜、镉、铅离子被置换出来形成沉淀，溶液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子，过滤去除杂质；

在注氧条件下，加入氢氧化钠使pH=4.8-5，溶液中的三价铁离子和铝离子形成氢氧化物沉淀，过滤，沉淀保留；

注入二氧化碳，溶液中的镁离子形成难溶的碳酸盐沉淀，过滤去除杂质；

在注氧条件下，将滤出的三价铁离子和铝离子氢氧化物沉淀重新放回溶液中，加入稀硫酸使沉淀溶解，加入5-10g絮凝剂，溶液中的铝元素和硅元素及其他不可溶杂质被吸引入絮凝剂中形成沉淀，过滤去除杂质，最终得到硫酸铁和硫酸锌的纯净水溶液；

3）胶体形成过程：在球磨机中，将100-120ml的氢氧化钠溶液缓慢滴加到步骤2）所得的水溶液当中，以100-120℃搅拌12-14h，其中，在0-6h将球磨机转速提升为220-250r/min，6-10h将球磨机转速提升为250-300r/min，剩余时间将球磨机转速提升为300-350r/min，得到胶体沉淀液；

4）金属氧化物前驱体形成过程：在球磨机中，在干燥空气气氛下以120-150℃搅拌3-5h，转速为40-50r/min，并分三次分别倒入100-120ml无水乙醇，将步骤3）中胶体沉淀液过滤筛选、烘干，干燥空气将溶液中的H₂O带走，得到70nm以下粒径的粉末；

5）煅烧成型过程：将步骤4）中粉末以500-750℃煅烧2-3h，升温速度2-2.25℃/min，持续保温3-3.5h，待到自然降温，最终获得纳米铁酸锌。

2.如权利要求1所述的一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，其特征在于，所述稀硫酸的浓度为50wt%，所述氢氧化钠溶液的浓度为10wt%，所述无水乙醇的浓度为99.5wt%。

3.如权利要求1所述的一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，其特征在于，步骤1）、2）、3）、4）中，物料全程在球磨机中且处于流动的干燥的气体下，气体的作用是参与步骤1）、2）中的氧化反应，且带走步骤1）、2）、3）、4）中挥发的气体。

4.如权利要求1所述的一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，其特征在于，步骤2）中所用絮凝剂为聚合硫酸铝和聚丙烯酰胺。

5.如权利要求1所述的一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，其特征在于，步骤3）中，滴加氢氧化钠溶液后所述水溶液pH为8-10.5。

6.如权利要求1所述的一种以铁菱锌矿为原料的纳米铁酸锌的制备方法，其特征在于，所述球磨机为具有设定加热温度的耐高温球磨机，步骤5）的煅烧成型过程在球磨机中进行。