[發明專利]一種利用羰基鐵生產高純氧化鐵的方法

在審

• 申請號: 201711148182.7
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107879380A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 王永前;肖冬明;馬國生;王良;羅世銘;張華;江林;陳正乾;李登瑞;董偉;陳旭軍;甄超興
• 申請（專利權）人: 金川集團股份有限公司
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心62100
• 代理人: 孫惠娜

技術領域

本發明屬于高純氧化鐵材料制備方法技術領域，具體涉及一種利用羰基鐵生產高純氧化鐵的方法。

背景技術

高純羰基鐵粉在各個技術領域的應用越來越廣泛，用于高級精磨材料，使用于精密的五金儀器、光學玻璃等的拋光。高純氧化鐵是粉末冶金的主要基料，用來冶煉各種磁性合金和其他高級合金鋼。傳統方法由硫酸亞鐵或氧化鐵黃或下腳鐵混經高溫煅燒而得，或直接從液體介質中制成，但生成的氧化鐵純度有待提高，且因工藝的不同雜質含量也不盡相同，因此通過新工藝的方法制備高純氧化鐵是新的發展趨勢。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中的缺點而提供一種利用羰基鐵生產高純氧化鐵的方法，本發明是在一定工藝條件下，將羰基鐵液體與含有氧氣的惰性氣體一起進入蒸發器，羰基鐵氣體在反應容器內特定條件下分解，得到高純的氧化鐵粉的方法。

為解決本發明的技術問題采用如下技術方案：

一種利用羰基鐵生產高純氧化鐵的方法，具體工藝如下：（a）將羰基鐵液體與含有氧氣的惰性氣體一起通入蒸發器中，加熱蒸發器控制溫度在25-30℃產生羰基鐵的混合氣體，（b）羰基鐵的混合氣體與含有氧氣的惰性氣體進入反應器，加熱反應器的溫度在250-520℃，使羰基鐵的混合氣體在反應容器內分解，分解反應40-60秒之后得到高純的氧化鐵粉。

后得到高純的氧化鐵粉。

所述步驟（a）中羰基鐵液體的供給速度為0.20-0.30L/h，羰基鐵液體與含有氧氣的惰性氣體的體積比為1L:0.5-0.8m³，其中含有氧氣的惰性氣體中氧氣和惰性氣體的體積比為1：4-12。

所述步驟（a）中羰基鐵的混合氣體進入反應器內的流速為1.5-6m³/h，羰基鐵的混合氣體與含有氧氣的惰性氣體之間體積比為1：2-5，含有氧氣的惰性氣體中氧氣和惰性氣體的體積為1：4-12。

所述惰性氣體為氮氣。

所述反應器內的溫區分為上、中、下三區，其中上區溫度為：300-520℃，中區溫度為：305-513℃，下區溫度為：250-490℃。

本發明可以得到一定純度（Fe³⁺65%-68.66%，Fe²⁺0.2%-0.3%）的氧化鐵粉。本發明通過羰基鐵與過量氧氣進行燃燒制備氧化鐵的工藝，其粉末微觀成細絲狀，這種方法可以制止形成碳雜質、金屬鐵、滲碳體等的副反應的發生，可得到不同Fe³⁺和Fe²⁺，以及碳含量的高純氧化鐵粉。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。

實施例1

一種利用羰基鐵生產高純氧化鐵的方法，具體工藝如下：（a）將羰基鐵液體與含有氧氣的惰性氣體一起通入蒸發器中，加熱蒸發器控制溫度在30℃產生羰基鐵的混合氣體，其中羰基鐵液體的供給速度為0.20L/h，羰基鐵液體與含有氧氣的惰性氣體的體積比為1L:0.5m³，其中含有氧氣的惰性氣體中氧氣和氮氣的體積比為1：4。（b）羰基鐵的混合氣體與含有氧氣的惰性氣體進入反應器，羰基鐵的混合氣體進入反應器內的流速為1.5m³/h，羰基鐵的混合氣體與含有氧氣的惰性氣體之間體積比為1：2，含有氧氣的惰性氣體中氧氣和氮氣的體積為1：4。加熱反應器使反應器內的中上區溫度為：300℃，中區溫度為：305℃，下區溫度為：250℃，使羰基鐵的混合氣體在反應容器內分解，分解反應60秒之后得到高純的氧化鐵粉。生成的氧化鐵中Fe³⁺的含量為68.66%，微觀結構為規則球形顆粒構成，粉末均勻，輕微的凝聚顆粒。

實施例2