CN108911599A - 一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法 - Google Patents

一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法。它以铁尾矿为原料，依次经研磨粉碎、高温焙烧活化,活化后的铁尾矿粉与盐酸混合并搅拌反应，得滤渣和滤液；滤渣与氢氧化钠颗粒混合焙烧后融入水中进行加热反应、过阳离子交换树脂，再用氨水溶液调节至中性，浸入玻璃纤维毡，反复挤压玻璃纤维毡，使硅溶胶均匀分布到玻璃纤维毡中，静置凝胶后得凝胶垫，再经老化、溶剂交换、表面改性得疏水二氧化硅气凝胶垫；滤液用氨水调节pH弱碱性，静置过滤、干燥得氧化铁纳米粉体。本发明整个工艺原料廉价易得，对设备要求不高，反应条件温和，且能大量处理铁尾矿这种固体废弃物，具有较高的应用价值。

Description

一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法
技术领域
本发明属于无机材料领域，具体涉及一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法。
背景技术
我国矿产资源开发总规模居于世界前列，我国铁矿资源的突出特点是品位低、共生伴生矿多，导致在选矿过程中会产生大量的铁尾矿，每生产1t铁精矿要排出2.5-3.0t尾矿。堆存铁尾矿不仅占用了大量土地，还对土壤、水体、空气等造成污染，破坏生态环境，影响很大。
目前铁尾矿的综合利用率很低，不足20%，而且大都用来作为建筑填充料，其高端产品很少，主要是由于制备工艺复杂、反应条件苛刻等因素，使之无法大量生产。
氧化铁微粉是是重要的工业原料，它不仅具有耐光、耐化学腐蚀、无毒等优点，而且具有良好的分散性、着色力以及吸收紫外线的能力，可用作建筑、涂料、冶铁等多个领域。
二氧化硅气凝胶是一种高孔隙率的无机材料，既有着普通无机材料不易燃烧的特性，又有着有机泡沫材料较强的保温性能，是一种优质的隔热保温材料。但是由于其材料本身易碎裂的特性，又限制了其的应用空间，急需一种隔热保温且机械性能好的保温材料。
针对上述技术背景，以铁尾矿为原料，同时制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫既可以最大限度的收集铁元素，也制备了一种具有较强隔热保温性能，且不易碎裂的二氧化硅气凝胶垫，在大量处理铁尾矿的同时，可以产出有较好隔热保温性能的材料，有非常大的意义。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种以铁尾矿为原料，同时制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫的方法，这种方法可以大量处理铁尾矿这种固体废弃物，且反应条件温和，易于工业化，制得的二氧化硅气凝胶垫和氧化铁粉体又有着广泛的应用。
所述的一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，特征主要包括以下步骤：
1）将铁尾矿研磨粉碎并过100目筛，得到磨细后的铁尾矿；
2）将步骤1）的磨细后的铁尾矿放入马弗炉内加热到850-950℃进行活化，保温4.5-5.5小时，冷却至常温后制得活化后的铁尾矿粉,活化后的铁尾矿粉与盐酸混合并搅拌反应，反应结束后过滤，滤渣进行干燥，滤液用容器收集；
3）将步骤2）中干燥后的滤渣与氢氧化钠颗粒混合并搅拌均匀，在马弗炉中500-600℃保持1.5-2.5小时，将得到碱熔反应后的铁尾矿融入水中进行加热反应，反应结束后过滤得粗硅溶液；
4）将步骤3）中制得的粗硅溶液过阳离子交换树脂，再用氨水溶液调节至pH值为6.5-7.5，在其未凝胶时将玻璃纤维毡浸入，反复挤压玻璃纤维毡，使硅溶胶均匀分布到玻璃纤维毡中，静置凝胶后得凝胶垫；
5）凝胶老化：在步骤4）中制得的凝胶垫中加入凝胶老化液，在室温下静置老化，得老化后的凝胶垫；
6）溶剂交换：将步骤5）中老化后的凝胶垫浸入正己烷中22-26小时将凝胶内的水置换出来，得胶体；
7）表面改性：将步骤6）中制得的胶体浸入改性液，室温下静置12-24小时，最后将制得的凝胶90-120℃常压干燥6-8小时，得以铁尾矿为原料制备的疏水二氧化硅气凝胶垫；
8）将步骤2）中的滤液在超声环境下用氨水调节pH为7-8，出现大量沉淀，静置后过滤，滤渣干燥后放入马弗炉内，在600℃-700℃的温度下焙烧1.5-2.5小时，最后制得氧化铁纳米粉体。
所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤1）中的铁尾矿的成分包括SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3。
所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤2）中的盐酸浓度为1-3mol/L，优选为2mol/L，活化尾矿粉与盐酸体积比为1：1.5-2.1，优选为1.6-1.8。
所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤3）中的滤渣与氢氧化钠的质量比例为1:1.5-2，且碱溶反应后的铁尾矿按1:3-7的固液比在60℃-90℃温度下搅拌反应，经过滤得到粗硅溶液。
所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤4）中向粗硅溶液中加入2-4mol/L氨水溶液调节pH，均匀浸入玻璃纤维毡后，毡垫硬化即为凝胶。
所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤5）中的老化液为无水乙醇和正硅酸乙酯混合液，无水乙醇和正硅酸乙酯的体积比为8-12：1。
所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤7）中改性液为正己烷和三甲基氯硅烷混合液，正己烷与三甲基氯硅烷的体积比为8-12：1，优选为10:1。
所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于得到的二氧化硅气凝胶垫的密度为0.162-0.173g/cm3；氧化铁纳米粉体的振实密度为1.063-1.141 g/cm3，粒径小于50nm。
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1）本发明采用铁尾矿等固体废弃物为原料，对其中铁、硅元素进行了合理利用，通过利用铁尾矿中的廉价硅源，制备出疏水二氧化硅气凝胶垫；同时将铁尾矿中的铁回收利用，制成氧化铁，疏水二氧化硅气凝胶和氧化铁用于下一步的综合利用，从而实现大量处理铁尾矿的目的，一方面缓解了环境压力，降低了环境污染，同时提高了回收利用率，符合绿色环保要求；
2）本发明在维持二氧化硅气凝胶极高的保温隔热效果的同时，克服了其易碎裂的特点，使其机械强度大幅提升；
3）本发明提供了一种反应温和，制备时间较短的常压干燥方法，比起常用的超临界干燥方法更利于工业化生产；
4）本发明在制得二氧化硅气凝胶垫的同时可以得到氧化铁粉体可用作油漆橡胶等的着色剂及其他工业用途。
附图说明
图1是本发明实施流程图；
图2是本发明实例1制得的二氧化硅气凝胶垫的SEM图；
图3是本发明实例1制得的二氧化硅气凝胶垫的傅里叶红外（FTIR）分析图；
图4是本发明实例1制得的氧化铁粉体的SEM图；
图5是本发明实例1制得二氧化硅气凝胶垫的实物图。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫
如图1所示，本发明实施例1以铁尾矿为原料制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫的制备方法，包括如下步骤：
（1）原料至少包括华北地区铁尾矿（SiO245.43%、CaO 13.81%、MgO 13.10%、Al2O311.35%、Fe2O3 10.13%，余量为杂质）、氢氧化钠、盐酸、浓氨水、玻璃纤维毡、正己烷、三甲基氯硅烷、无水乙醇；
（2）将磨细后的铁尾矿过100目筛，之后放入马弗炉内加热到850℃，保持温度4.5小时，冷却至常温后与2mol/L盐酸按体积比1:1.5混合并搅拌2小时，过滤取得滤渣进行干燥，滤液用容器收集；
（3）将滤渣与氢氧化钠按质量比1:1.5混合并搅拌均匀，加热至500℃保持1.5小时，取出融入水中，按1:3的固液比在60℃下搅拌反应24小时，经过滤得到粗硅溶液；
（4）将粗硅溶液过阳离子交换树脂，之后用2mol/L氨水溶液调节至pH=6.5，在其未凝胶时浸入玻璃纤维毡，反复挤压玻璃纤维毡，使硅溶胶均匀分布到玻璃纤维毡中，静置待其凝胶；
（5）凝胶老化：将制得的凝胶垫浸入凝胶老化液（无水乙醇与正硅酸乙酯按体积为10:1混合），在室温下静置20小时老化；
（6）溶剂交换：将老化后的凝胶垫浸入正己烷中22小时进行溶剂交换，将胶体垫内的水置换出来；
（7）表面改性：将制得的胶体浸入改性液（正己烷与三甲基氯硅烷按体积比10:1的比例混合），室温下静置12小时，最后将制得的凝胶90℃常压干燥6小时，最终获得一种以铁尾矿为原料制备的疏水二氧化硅气凝胶垫，其实物图如图5所示；
（8）将步骤（2）中含铁滤液在超声环境下用氨水调节至pH=7，出现大量沉淀，静置2小时后过滤，滤渣干燥后放入马弗炉内，在600℃的温度下焙烧1.5小时，最后制得氧化铁纳米粉体。并对所得的氧化铁及二氧化硅气凝胶垫进行了性能参数测定，具体如下：
1）实施例1制备的气凝胶垫扫描电子显微镜（SEM）分析
图2为二氧化硅气凝胶垫在电子扫描显微镜下的微观结构形貌。从图2中可以看出，多孔的二氧化硅气凝胶附着在玻璃纤维上，将玻璃纤维丝固定在一起，克服了二氧化硅气凝胶质软易碎的缺点，属于典型的复合气凝胶结构；
2）实施例1制备的气凝胶傅里叶红外（FTIR）分析
图3为二氧化硅气凝胶的傅里叶变换红外光谱图。从图3中可以看出：在1090 cm-1处强而宽的峰为Si-O-Si振动峰；证明该二氧化硅气凝胶是由Si-O-Si组成的三维网状结构；
3）实施例1制备的氧化铁粉体的扫描电子显微镜（SEM）分析
图4为氧化铁粉体在电子扫描显微镜下的微观结构形貌。从图中可以看出，制备的氧化铁粉体为短棒状微粒，粒径分布均一，小于50nm，属于纳米材料范畴。
实施例2制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫
本发明实施例2以铁尾矿为原料制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫，包括如下步骤：
（1）原料至少包括华北地区铁尾矿、氢氧化钠、盐酸、浓氨水、玻璃纤维、正己烷、三甲基氯硅烷、无水乙醇；
（2）将磨细后的铁尾矿过100目筛，之后放入马弗炉内加热到950℃，保持温度5.5小时，冷却至常温后与2mol/L盐酸按体积比1:2.1混合并搅拌4小时，过滤取得滤渣进行干燥，滤液用容器收集；
（3）将滤渣与氢氧化钠按质量比1:2混合并搅拌均匀，加热至600℃保持2.5小时，取出融入水中，按1:7的固液比在90℃下搅拌反应27小时，经过滤得到粗硅溶液；
（4）将粗硅溶液过阳离子交换树脂，之后用2mol/L氨水溶液调节至pH=7.5，在其未凝胶时浸入玻璃纤维毡，反复挤压玻璃纤维毡，使硅溶胶均匀分布到玻璃纤维毡中，静置待其凝胶；
（5）凝胶老化：将制得的凝胶垫浸入凝胶老化液（无水乙醇与正硅酸乙酯按体积为10:1混合），在室温下静置26小时老化；
（6）溶剂交换：将老化后的凝胶垫浸入正己烷中26小时进行溶剂交换，将胶体垫内的水置换出来；
（7）表面改性：将制得的胶体浸入改性液（正己烷与三甲基氯硅烷按体积比10:1的比例混合），室温下静置24小时，最后将制得的凝胶120℃常压干燥8小时，最终获得一种以铁尾矿为原料制备的疏水二氧化硅气凝胶垫；
（8）将步骤（2）中含铁滤液在超声环境下用氨水调节至pH=8，出现大量沉淀，静置2小时后过滤，滤渣干燥后放入马弗炉内，在700℃的温度下焙烧2.5小时，最后制得氧化铁纳米粉体。并对所得的氧化铁及二氧化硅气凝胶垫进行了性能参数测定，氧化铁及二氧化硅纳米材料性能参数测定同实施例1。
实施例3制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫
本发明实施例3以铁尾矿为原料制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫，包括如下步骤：
（1）原料至少包括华北地区铁尾矿、氢氧化钠、盐酸、浓氨水、玻璃纤维、正己烷、三甲基氯硅烷、无水乙醇；
（2）将磨细后的铁尾矿过100目筛，之后放入马弗炉内加热到900℃，保持温度5小时，冷却至常温后与2mol/L盐酸按体积比1:1.8混合并搅拌4.5小时，过滤取得滤渣进行干燥，滤液用容器收集；
（3）将滤渣与氢氧化钠按质量比1:1.7混合并搅拌均匀，加热至550℃保持2小时，取出融入水中，按1:5的固液比在85℃下搅拌反应25小时，经过滤得到粗硅溶液；
（4）将粗硅溶液过阳离子交换树脂，之后用2mol/L氨水溶液调节至pH=7，在其未凝胶时浸入玻璃纤维毡，反复挤压玻璃纤维毡，使硅溶胶均匀分布到玻璃纤维毡中，静置待其凝胶；
（5）凝胶老化：将制得的凝胶垫浸入凝胶老化液（无水乙醇与正硅酸乙酯按体积为10:1混合），在室温下静置25小时老化；
（6）溶剂交换：将老化后的凝胶垫浸入正己烷中24小时进行溶剂交换，将胶体垫内的水置换出来；
（7）表面改性：将制得的胶体浸入改性液（正己烷与三甲基氯硅烷按体积比10:1的比例混合），室温下静置14小时，最后将制得的凝胶80℃常压干燥6小时，最终获得一种以铁尾矿为原料制备的疏水二氧化硅气凝胶垫；
（8）将步骤（2）中含铁滤液在超声环境下用氨水调节至pH=7.5，出现大量沉淀，静置2小时后过滤，滤渣干燥后放入马弗炉内，在650℃的温度下焙烧2小时，最后制得氧化铁纳米粉体。并对所得的氧化铁及二氧化硅气凝胶垫进行了性能参数测定，氧化铁及二氧化硅纳米材料性能参数测定同实施例1。
实施例3制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫
本发明实施例3以铁尾矿为原料制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫，包括如下步骤：
（1）原料至少包括华北地区铁尾矿、氢氧化钠、盐酸、浓氨水、玻璃纤维、正己烷、三甲基氯硅烷、无水乙醇；
（2）将磨细后的铁尾矿过100目筛，之后放入马弗炉内加热到920℃，保持温度5小时，冷却至常温后与2mol/L盐酸按体积比1:1.7混合并搅拌4.5小时，过滤取得滤渣进行干燥，滤液用容器收集；
（3）将滤渣与氢氧化钠按质量比1:1.5混合并搅拌均匀，加热至520℃保持2.5小时，取出融入水中，按1:6的固液比在80℃下搅拌反应23小时，经过滤得到粗硅溶液；
（4）将粗硅溶液过阳离子交换树脂，之后用2mol/L氨水溶液调节至pH=7.5，在其未凝胶时浸入玻璃纤维毡，反复挤压玻璃纤维毡，使硅溶胶均匀分布到玻璃纤维毡中，静置待其凝胶；
（5）凝胶老化：将制得的凝胶垫浸入凝胶老化液（无水乙醇与正硅酸乙酯按体积为10:1混合），在室温下静置26小时老化；
（6）溶剂交换：将老化后的凝胶垫浸入正己烷中22小时进行溶剂交换，将胶体垫内的水置换出来；
（7）表面改性：将制得的胶体浸入改性液（正己烷与三甲基氯硅烷按体积比10:1的比例混合），室温下静置16小时，最后将制得的凝胶90℃常压干燥7小时，最终获得一种以铁尾矿为原料制备的疏水二氧化硅气凝胶垫；
（8）将步骤（2）中含铁滤液在超声环境下用氨水调节至pH=7.5，出现大量沉淀，静置2小时后过滤，滤渣干燥后放入马弗炉内，在680℃的温度下焙烧2小时，最后制得氧化铁纳米粉体。并对所得的氧化铁及二氧化硅气凝胶垫进行了性能参数测定，氧化铁及二氧化硅纳米材料性能参数测定同实施例1。
比较例1制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫
本发明比较例1以铁尾矿为原料制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫，包括如下步骤：
（1）原料至少包括华北地区铁尾矿、氢氧化钠、盐酸、浓氨水、玻璃纤维、正己烷、三甲基氯硅烷、无水乙醇；
（2）将磨细后的铁尾矿过100目筛，之后放入马弗炉内加热到900℃，保持温度5小时，常温冷却后与2mol/L盐酸按体积比1:1.5混合并搅拌2小时，过滤取得滤渣进行干燥，滤液用容器收集；
（3）将滤渣与氢氧化钠按质量比1:1.5混合并搅拌均匀，加热至500℃保持1小时，取出融入水中，按1:3的固液比在60℃下搅拌反应24小时，经过滤得到粗硅溶液；
（4）将粗硅溶液用2mol/L盐酸调节至中性附近，在其未凝胶时浸入玻璃纤维毡，反复挤压玻璃纤维毡，使硅溶胶均匀分布到玻璃纤维毡中，静置待其凝胶；
（5）凝胶老化：将制得的凝胶垫浸入凝胶老化液（无水乙醇与正硅酸乙酯按体积为10:1混合），在室温下静置20小时老化；
（6）溶剂交换：将老化后的凝胶垫浸入正己烷中20小时进行溶剂交换，将胶体垫内的水置换出来；
（7）表面改性：将制得的胶体浸入改性液（正己烷与三甲基氯硅烷按体积比10:1的比例混合），室温下静置20小时，最后将制得的凝胶70℃常压干燥6小时，最终获得一种以铁尾矿为原料制备的疏水二氧化硅气凝胶垫。
比较例2制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫
本发明比较例2以铁尾矿为原料制备氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫，包括如下步骤：
（1）原料至少包括华北地区铁尾矿、氢氧化钠、盐酸、浓氨水、玻璃纤维、正己烷、三甲基氯硅烷、无水乙醇；
（2）将磨细后的铁尾矿过100目筛，之后放入马弗炉内加热到900℃，保持温度5小时，常温冷却后与2mol/L盐酸按体积比1:2.1混合并搅拌4小时，过滤取得滤渣进行干燥，滤液用容器收集；
（3）将滤渣与氢氧化钠按质量比1:2混合并搅拌均匀，加热至500℃保持3小时，取出融入水中，按1:7的固液比在90℃下搅拌反应28小时，经过滤得到粗硅溶液；
（4）将粗硅溶液过阳离子交换树脂，之后用2mol/L氨水溶液调节至中性附近，在其未凝胶时浸入玻璃纤维毡，反复挤压玻璃纤维毡，使硅溶胶均匀分布到玻璃纤维毡中，静置待其凝胶；
（5）凝胶老化：将制得的凝胶垫浸入凝胶老化液（无水乙醇与正硅酸乙酯按体积为10:1混合），在室温下静置26小时老化；
（6）表面改性：将制得的胶体浸入改性液（正己烷与三甲基氯硅烷按体积比10:1的比例混合），室温下静置24小时，最后将制得的凝胶80℃常压干燥8小时，最终获得一种以铁尾矿为原料制备的疏水二氧化硅气凝胶垫。
通过以上两个比较实例，比较例1在步骤（4）中未对粗硅溶液进行阳离子交换操作，直接将pH调至中性待凝胶，与原方法相比，最终制备的二氧化硅气凝胶垫发软，玻璃纤维外露，在制备过程中基本上没有形成凝胶；比较例2在步骤（5）凝胶老化后未进行溶剂交换操作，使制得的二氧化硅气凝胶垫机械强度不高，主要是因为水有很大的表面张力，在二氧化硅湿凝胶干燥时将孔道压塌，导致没有形成二氧化硅气凝胶垫。
由以上实施例和比较例可知，本发明提供了一种以铁尾矿为原料同时制备氧化铁粉体和二氧化硅气凝胶垫的方法，包括：对铁尾矿中富含的铁、硅、铝等元素进行回收；得到了一种制备二氧化硅气凝胶垫的廉价硅源；在进行一系列的老化、溶剂交换、表面改性之后，使制得的二氧化硅气凝胶垫得以在常压下进行干燥；制得的氧化铁粉体也在涂料、建筑等领域有着广泛应用。本发明提供的氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶垫的制备条件温和，制备周期短，大量处理固体废弃物，易于工业化。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非用来限制本发明。但凡依本发明内容所做的均等变化与修饰，都为本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将铁尾矿研磨粉碎并过100目筛，得到磨细后的铁尾矿；
2）将步骤1）的磨细后的铁尾矿放入马弗炉内加热到850-950℃进行活化，保温4.5-5.5小时，冷却至常温后制得活化后的铁尾矿粉,活化后的铁尾矿粉与盐酸混合并搅拌反应，反应结束后过滤，滤渣进行干燥，滤液用容器收集；
3）将步骤2）中干燥后的滤渣与氢氧化钠颗粒混合并搅拌均匀，在马弗炉中500-600℃保持1.5-2.5小时，将得到碱熔反应后的铁尾矿融入水中进行加热反应，反应结束后过滤得粗硅溶液；
4）将步骤3）中制得的粗硅溶液过阳离子交换树脂，再用氨水溶液调节至pH值为6.5-7.5，在其未凝胶时将玻璃纤维毡浸入，反复挤压玻璃纤维毡，使硅溶胶均匀分布到玻璃纤维毡中，静置凝胶后得凝胶垫；
5）凝胶老化：在步骤4）中制得的凝胶垫中加入凝胶老化液，在室温下静置老化，得老化后的凝胶垫；
6）溶剂交换：将步骤5）中老化后的凝胶垫浸入正己烷中22-26小时将凝胶内的水置换出来，得胶体；
7）表面改性：将步骤6）中制得的胶体浸入改性液，室温下静置12-24小时，最后将制得的凝胶90-120℃常压干燥6-8小时，得以铁尾矿为原料制备的疏水二氧化硅气凝胶垫；
8）将步骤2）中的滤液在超声环境下用氨水调节pH为7-8，出现大量沉淀，静置后过滤，滤渣干燥后放入马弗炉内，在600℃-700℃的温度下焙烧1.5-2.5小时，最后制得氧化铁纳米粉体。
2.根据权利要求1所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤1）中的铁尾矿的成分包括SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3。
3.根据权利要求1所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤2）中的盐酸浓度为1-3mol/L，优选为2mol/L，活化尾矿粉与盐酸体积比为1：1.5-2.1，优选为1.6-1.8。
4.根据权利要求1所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤3）中的滤渣与氢氧化钠的质量比例为1:1.5-2，且碱溶反应后的铁尾矿按1:3-7的固液比在60℃-90℃温度下搅拌反应，经过滤得到粗硅溶液。
5.根据权利要求1所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤4）中向粗硅溶液中加入2-4mol/L氨水溶液调节pH，均匀浸入玻璃纤维毡后，毡垫硬化即为凝胶。
6.根据权利要求1所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤5）中的老化液为无水乙醇和正硅酸乙酯混合液，无水乙醇和正硅酸乙酯的体积比为8-12：1。
7.根据权利要求1所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于步骤7）中改性液为正己烷和三甲基氯硅烷混合液，正己烷与三甲基氯硅烷的体积比为8-12：1，优选为10:1。
8.根据权利要求1所述的从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶垫的方法，其特征在于得到的二氧化硅气凝胶垫的密度为0.162-0.173g/cm3；氧化铁纳米粉体的振实密度为1.063-1.141 g/cm3，粒径小于50nm。
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