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鐵粉的生產(chǎn)工藝及分類

鐵粉的分類:

鐵粉按含碳量的不同和生產(chǎn)工藝的不同，可以分為5大類：生鐵粉，還原鐵粉，鐵精粉電解鐵粉，羥基鐵粉，霧化鐵粉。以下為各種鐵粉的生產(chǎn)方法：

一.生鐵粉

以鑄鐵或金屬加工行業(yè)剩下邊料粉碎而成，其碳含量約為2-4%，是鐵的一種合金粉末，通常應(yīng)用在污水處理行業(yè)；利用原電池反應(yīng)，對污水進行脫色。

二.還原鐵粉

還原鐵粉又分為一次還原鐵粉和二次還原鐵粉，其生產(chǎn)工藝和特點如下：

一次還原鐵粉

還原鐵粉生產(chǎn)方法是通過化學(xué)還原方法，即用一氧化碳還原軋鋼時產(chǎn)生的氧化鐵磷。用這種方法生產(chǎn)出的單質(zhì)鐵粉稱作“還原鐵粉”，由于具有很好的間隙度和海綿狀微觀結(jié)構(gòu)，因此也稱作“海綿鐵鐵粉”，鐵的含量一般超過96.0%。可以應(yīng)用于化工還原，粉末冶金等行業(yè)，但由于氧化鐵含量比較高，壓出的產(chǎn)品密度通常只有5.8g/cm3，硬度比較大，難以二次加工。

二次還原鐵粉

把一次還原鐵粉再次通過氫氣精還原，還原后的單質(zhì)鐵粉內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的微孔，比用一氧化碳還原的單質(zhì)鐵粉內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的微孔還要細小。由于還原鐵粉顆粒小而且疏松多孔，所以比一般的鐵屑化學(xué)活性要高，更容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也更易被空氣中的氧氣氧化，如果純度、有害元素達標(biāo)還可以作為食品添加劑使用。主要應(yīng)用于粉末冶金行業(yè)，壓實密度可達6.5g/cm3，易于二次加工。

三.電解鐵粉

將廢鋼在硫酸鐵的水溶液中進行電解所制造出來的高純鐵稱作“電解鐵粉”，這種單質(zhì)鐵粉純度非常高，其顆粒非常細小，不規(guī)則形狀，表面積較大。研究表明，這種單質(zhì)鐵粉的化學(xué)活性、人體吸收率在各種不同鐵粉中是最大的。但是，由于生產(chǎn)成本昂貴，這種單質(zhì)鐵粉很難普及。

應(yīng)用行業(yè)：

1.應(yīng)用于超耐熱鋼，飛機零件或核能相關(guān)機械對高抗張力鋼等

2.稀土磁致伸縮合金；

3.航空，宇宙和原子能工業(yè)用的超耐熱合金，新開發(fā)合金的熔料，電子零件和元件，含稀土元素的磁體，分析用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等.

4.電解鐵粉應(yīng)用于觸媒，鐵粉樹脂，還原劑，高純度試劑等。軟磁零件，電子元件，高性能及高密度的零件。

5.高純度的電解鐵還可應(yīng)用于貴金屬中制作彩色合金首飾，如黃金中加不同含量的鐵可獲得藍色、灰色或黑色的彩色合金首飾。

6.應(yīng)用于試劑級的化學(xué)品，照相復(fù)制，磁心和其它電子零件的生產(chǎn)；

四.羥基鐵粉

羥基鐵粉是主要成分是鐵和羥基形成的一種化合物Fe-OH，物理性狀為圓形顆粒，在各種單質(zhì)鐵粉中是最為細小的，但其間隙度很低。在工業(yè)中可用于脫硫工序，脫除效果較好，可以在一定情況替代ZnO，其成本較ZnO更低廉，且脫硫效果更好。但由于生產(chǎn)成本昂貴，這種單質(zhì)鐵粉尚未普及使用。

五.霧化鐵粉

水霧化鐵粉

水霧化鐵粉又分為低碳鋼液水霧化法，QMP法兩種生產(chǎn)工藝：

低碳鋼液水霧化法

1.低碳鋼液水霧化法是由低碳廢鋼通過熔化造渣除去或減少磷、硅和其他雜質(zhì)元素后，通過漏嘴流入霧化器中，同時噴入高壓(約8.3MPa)水流擊碎金屬流而成液滴，液滴落入底下的水槽冷卻而凝固成粉。粉末經(jīng)磁選、脫水和干燥后送入帶式爐。在800~1000℃下以分解氨氣予以還原退火處理，即得純度高的水霧化鐵粉。

QMP法

2.QMP法 為加拿大Quebec Metal Powder公司所開發(fā)。將高純的熔融生鐵水(含碳量約為3.3%~3.8%)注入漏包，從漏嘴流下的鐵水被水平噴射的高壓水流擊碎成粒(約3.2mm)后，落入一吸入空氣的水冷容器中，使之部分氧化。經(jīng)干燥的鐵粒用球磨法加以粉碎，然后將過篩至小于0.147mm的粉末送入有分解氨氣保護的帶式爐內(nèi)，在800~1040℃下利用自身所含的氧進行脫碳退火，再用分解氨氣體另行還原退火，即可得粉末冶金用鐵粉。

氣霧化鐵粉

用高壓氣體沖擊液態(tài)鐵水流，但是氣霧化鐵粉進一步氧化了鐵粉。經(jīng)過霧化冷卻后都要經(jīng)過再次還原，方可脫氧，成品。相對于氣霧化鐵粉多了一首還原工序，現(xiàn)在絕大部分都是水霧化鐵粉。