[發明專利]利用鐵礬渣制備高純鐵粉的方法及其產品和應用

在審

• 申請號: 201810091091.2
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108330276A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 徐五七;朱德慶;俞鷹;陳錦安;陳海大;潘建;錢俊杰;楊易;郭正啟;李啟厚;李紫云;梁鐘仁;薛鈺霄;黃錚靜;張峰
• 申請（專利權）人: 銅陵有色金屬集團股份有限公司
• 主分類號: C22B1/24
• 分類號: C22B1/24;C21B11/00;C25C5/02;H01F1/20
• 代理公司: 銅陵市天成專利事務所 34105
• 代理人: 吳晨亮

1.利用鐵礬渣制備高純鐵粉的方法，其特征是它包括以下步驟：（1）、造球：

將鐵礬渣與添加劑混勻，再經造球得到生球；所述的添加劑包括以下重量份的組分：腐植酸鈉5%~10%；石灰石25%~40%；白云石10%~20%；煤粉30%~45%；（2）、一步法熔融還原：將步驟(1)制得的生球，在200℃~400℃下進行干燥，干燥后得到的熱球在1450℃~1600℃加入焦炭進行熔融還原，得到鐵水，熔融還原時間為40min~80min；（3）、電解：將步驟(2)得到的鐵水鑄造成陽極板，同時以不銹鋼板為陰極，在電解槽內進行電解，在陰極板上收集高純鐵粉。

2.如權利要求1所述的用鐵礬渣制備高純鐵粉的方法，其特征是所述步驟（1）中添加劑用量為鐵礬渣的10%~15%，經圓盤造球機造成粒度為8mm~16mm的生球，生球造球水分8%~10%，造球時間10min~15min，生球的落下強度大于4次/0.5m，抗壓強度大于10N/個，生球爆裂溫度450℃~550℃。

3.如權利要求1所述的用鐵礬渣制備高純鐵粉的方法，其特征是所述步驟（2）中的干燥在回轉窯中進行，干燥時間為6min~10min。

4.如權利要求1所述的用鐵礬渣制備高純鐵粉的方法，其特征是所述步驟（2）焦炭的粒度為10mm~25mm；焦炭與熱球的質量配比為5%~15%；熔融溫度為1500℃~1550℃、熔融還原時間為40min~60min。

5.如權利要求1所述的用鐵礬渣制備高純鐵粉的方法，其特征是所述步驟（3）中鐵水用砂型模具鑄造成陽極板，所述砂型模具的制備工藝如下：將按重量份計35%-55%的粘土、10%-20%的水玻璃和45%-65%的耐火泥均勻混合沖壓在砂箱中，靜置40min~60min，脫出陽極板模型，然后在其表面均勻刷一層涂料，放入烘箱中干燥4h~6h，直到其水分完全脫除。

6.如權利要求1所述的用鐵礬渣制備高純鐵粉的方法，其特征是所述步驟（3）中陽極板澆鑄成型后進行鏡面拋光，陰極板的材料為不銹鋼板，其尺寸比陽極板大10%~15%，厚度比陽極板小18%~22%，陰極板電解前進行拋光處理。

7.如權利要求1所述的用鐵礬渣制備高純鐵粉的方法，其特征是所述步驟（3）中的電解過程所用電解液為FeSO₄-(NH₄)₂SO₄溶液，電解條件為：電解液中Fe²⁺ 濃度為40 g/L ~60g/L, (NH₄)₂SO₄濃度為135 g/L ~145g/L ，電解液pH值3.5~4.5，溫度40℃~60℃，電流密度100A/m²~300A/m²和極距20~60mm。

8.如權利要求1所述的用鐵礬渣制備高純鐵粉的方法，其特征是所述步驟（3）中在陰極析出的高純鐵粉，每隔40~60min 刮取一次，并用去離子水多次洗滌所得到的鐵粉，且用真空干燥箱干燥鐵粉2h。

9.如權利要求1-10任一所述的用鐵礬渣制備高純鐵粉的方法制得的高純鐵粉，其特征是所述高純鐵粉的品位為99.95%。

10.如權利要求9所述的用鐵礬渣制備高純鐵粉的方法制得的高純鐵粉的應用，其特征是所述高純鐵粉用于制取軟磁零件、電子元件和超耐熱合金。