[發(fā)明專利]超細(xì)鐵粉及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910584533.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110170646B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘華;陳林;張玉波;胡光明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶有研重冶新材料有限公司
• 主分類號(hào): B22F1/00
• 分類號(hào): B22F1/00;C22B1/02;B22F9/22
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責(zé)任公司 50209
• 代理人: 石歡歡

本發(fā)明屬于金屬?gòu)U料的預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超細(xì)鐵粉。所述鐵粉的粒度D50≤20μm，鐵含量≥97％，松裝比重0.5?1.5g/cm3。本發(fā)明的鐵粉粒度小，純度高，松裝比重小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬?gòu)U料的預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超細(xì)鐵粉及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

鐵粉是粉末冶金工業(yè)的基礎(chǔ)原料之一，世界鐵粉年產(chǎn)量約在85萬(wàn)噸左右。鐵粉產(chǎn)量的85％用于粉末冶金零件的制造，其中70％-83％的粉末冶金零件用于汽車行業(yè)。其余鐵粉用于化工、磁性材料、切割、焊條、發(fā)熱材料等(“從鐵粉生產(chǎn)狀況看國(guó)內(nèi)鐵粉發(fā)展趨勢(shì)”，葛立強(qiáng)，中國(guó)粉體工業(yè)，2006年第2期，第40頁(yè)摘要1-3行，公開(kāi)日2006年12月31日)。

對(duì)鐵粉而言，鐵粉越細(xì)，比表面積越大，活性越強(qiáng)，因而具有更強(qiáng)的電、磁、光以及催化、吸附和化學(xué)反應(yīng)等特殊的性能，也因此在電磁、生物、醫(yī)學(xué)、光學(xué)等諸多領(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景(“低溫還原制備超細(xì)鐵粉的研究進(jìn)展”，韓義林等，上海金屬，2010年第32卷第1期，第47頁(yè)第4-7行，公開(kāi)日2010年01月31日)。因此，超細(xì)鐵粉廣泛應(yīng)用于磁性材料、醫(yī)藥、食品、焊條制造、汽車尾氣處理、化工、冶金、超硬材料、硬質(zhì)合金、高密度合金、機(jī)械設(shè)備、涂料、橡膠制品顏料、種子優(yōu)選、種子凈化、土壤改良等領(lǐng)域(“超細(xì)鐵粉的應(yīng)用研究現(xiàn)狀及進(jìn)展”，吳紹華等，云南冶金等，2005年第34卷第5期，第34頁(yè)左欄倒數(shù)第1段第1行、第34頁(yè)右欄第2段第1-3行、第34頁(yè)右欄第3段第2-3行及第35頁(yè)左欄第2段第1-5行，公開(kāi)日2010年10月31日)。

然而，現(xiàn)有的鐵粉的粒徑較粗(D5045um)，會(huì)降低其表面活性，增加燒結(jié)溫度，影響產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能；會(huì)導(dǎo)致壓坯的壓制壓力增大，增加模具的負(fù)擔(dān)；同時(shí)還會(huì)增加其制品的表面粗糙度，降低零件的加工精度；此外，還會(huì)降低其在其它領(lǐng)域的磁性、催化性等特殊的性能，限制其應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種粒徑小的鐵粉。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

鐵粉，所述鐵粉的粒度D50≤20μm，鐵含量≥97％，松裝比重0.5-1.5g/cm³。

所述D50是指累計(jì)粒度分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到50％時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑，即大于該粒徑的顆粒占50％，小于該粒徑的顆粒也占50％。

所述松裝比重是指鐵粉自由充滿標(biāo)準(zhǔn)容器后測(cè)得的單位體積的質(zhì)量。

進(jìn)一步，所述鐵粉的粒度D90≤40μm。

所述粒度D90是指累計(jì)粒度分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到90％時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑，即小于該粒徑的顆粒占90％。

此外，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，鐵基復(fù)合粉生產(chǎn)原理是利用鐵粉、硫酸銅溶液在一定的添加劑條件下進(jìn)行的一個(gè)化學(xué)置換反應(yīng)，F(xiàn)e+Cu²⁺→Fe²⁺+Cu，在這一個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的含高濃度亞鐵離子的廢液，廢液與液堿反應(yīng)生成含鐵廢渣，F(xiàn)e²⁺+2OH^-＝Fe(OH)₂↓。目前是將產(chǎn)生的大量含鐵廢渣經(jīng)壓濾機(jī)壓濾，濾渣請(qǐng)外廠家拉走處理，并且要支付一定的費(fèi)用給廠家。這種處理方式浪費(fèi)了鐵資源，增加了廢水處理成本。

本發(fā)明的目的之二在于保護(hù)所述鐵粉的制備方法，具體為：

依次將生產(chǎn)鐵基復(fù)合粉產(chǎn)生的含鐵廢渣進(jìn)行洗滌、焙燒、破碎、還原、破碎風(fēng)選，所述還原溫度為800-1000℃，時(shí)間為130-170min，氫氣通入量為1.5-3.0m³/h。

進(jìn)一步，所述洗滌是指加工所述含鐵廢渣置于過(guò)濾-洗滌一體機(jī)中，加入水洗滌5h，再壓濾至含水量≤20％。