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铁粉-百科名片

2013/05/10

铁粉

iron powder 尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色:黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度,习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150~500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉,粒度在44~150μm为中等粉,10~44μm的为细粉,0.5~10μm的为极细粉,小于0.5μm的为超细粉。一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉,若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备,但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉,它们由于不同的生产方式而得名。
 
 
基本信息
天然矿石(铁矿石)经过破碎、磨碎、选矿等加工处理成矿粉叫精矿粉。
精矿粉按照选矿方法的不同分为多种精矿粉,如磁选、浮选、重选等精矿粉。
钢铁厂炼铁用矿石原料。
化学式仍然为Fe
纯的金属铁是银白色的,铁粉是黑色的,这是个光学问题,因为铁粉的比表面积小,没有固定的几何形状,而铁块的晶体结构呈几何形状,因而铁块吸收一部分可见光,将另一部分可见光镜面反射了出来,显出白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射,能够进入人眼的可见光少,所以是黑色的
 
应用
粉末冶金工业中一种最重要的金属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大,其耗用量约占金属粉末总消耗量的85%左右。铁粉的主要市场是制造机械零件,其所需铁粉量约占铁粉总产量的80%。
 
生产
自20世纪30年代初铁粉开始用于粉末冶金工业以来,曾涌现许多铁粉生产方法。由于技术和经济上的各种理由,其中不少方法从未超出实验或中试阶段,例如用热氢还
 
  
还原铁粉
原氯化亚铁的化学冶金法;另一些方法,诸如涡旋机械粉碎法(Hametag Process)、水溶液电解法、流化床氢还原法、旋转盘雾化液态钢法(D.P.G.Process)、空气雾化液态生铁法(R.Z.Process)及转化天然气和固体碳的联合还原法等,经历了相对短时间的工业应用,而后因出现其他更有竞争性的方法而不再用于铁粉的工业生产。至于用羰基法生产的铁粉(见羰基制粉法),因其颗粒微细,加以价格昂贵,不适用于烧结机械零件和电焊条;但其纯度高、颗粒结构特殊,显示出优异性能。
现今主宰铁粉市场的铁粉生产工艺是:属于铁氧化物还原工艺的赫格纳斯法和派隆法、低碳钢液的水雾化法、属于高纯生铁喷丸的球磨和脱碳工艺的QMP法和r)omfel%26bull;法。其中赫格纳斯法和水雾化法的铁粉生产量具有压倒优势。
赫格纳斯法(Hoganas Process) 是瑞典Hoganas公司开发的固体碳一氢二步还原工艺。先将铁精矿粉(总铁%26ge;71.5%,SiO2%26lt;0.5%)与低硫焦炭屑-石灰石粉(用以脱硫)混合还原剂间层式装填在SiC质还原容器内,通过隧道窑加热至约1200℃,使矿粉还原成海绵铁。海绵铁经破碎成小于0.175mm(-80目)或小于0.14mm(-100目)后,铺加于钢带式还原炉内,在800~900℃下以分解氨进行还原退火。退火后的烧结粉块加以锤破,即可得到优质海绵铁粉。
派隆法(Pyron Process) 将低碳沸腾钢的轧钢铁鳞破碎至小于0.147mm后,置于多炉床焙烧炉内在980℃下氧化成Fe2O3。然后将Fe2O3粉喂送至带式炉内,在温度不超过1050℃下通以氢气使之还原成铁粉。
低碳钢液水雾化法 低碳废钢通过熔化造渣除去或减少磷、硅和其他杂质元素后,通过漏嘴流入雾化器中,同时喷入高压(约8.3MPa)水流击碎金属流而成液滴,液滴落入底下的水槽冷却而凝固成粉。粉末经磁选、脱水和干燥后,送入带式炉,在800~1000℃下以分解氨气予以还原退火处理,即得纯度高的水雾化铁粉。
QMP法 为加拿大Quebec Metal Powder公司所开发。将高纯的熔融生铁水(含碳量约为3.3%~3.8%)注入漏包,从漏嘴流下的铁水被水平喷射的高压水流击碎成粒(约3.2mm)后,落入一吸入空气的水冷容器中,使之部分氧化。经干燥的铁粒用球磨法加以粉碎,然后将过筛至小于0.147mm的粉末送入有分解氨气保护的带式炉内,在800~1040℃下利用自身所含的氧进行脱碳退火,再用分解氨气体另行还原退火,即可得粉末冶金用铁粉。
 
粉碎
气流粉碎法:利用JZDB氮气保护粉碎机进行氮气环境下的超微粉碎,防止氧化。使用气流粉碎的目的是能使高硬度的铁粉粉碎至微米级别,使用氮保系统来进行粉碎则是为了防止氧化和爆炸。
 
分级
一般可使用旋振筛进行粗级筛分,但要进行高精度分级则只能使用气流分级机,对于易氧化易爆炸的铁粉分级则只能使用JZDF氮气保护分级机来进行高精分级。
 
铁粉打散
对于雾化法或还原法生产的铁粉,若产生假团聚则需进行打散,由于很多铁粉对打散环境要求很高,需要闭路情况进行打散或者氮气条件下打散,故一般用JZC分级式冲击磨加氮气系统进行打散作业。目前国内巨子打散设备经验较丰富,由于氮气系统比较复杂,故氮气系统的打散作业对设备要求很高。
 
铁粉系列
聚合硫酸铁
聚合硫酸铁形态性状是淡黄色无定型粉状固体,极易溶于水,10%(重量)的水溶液为红棕色透明溶液,吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。
应用特点 
聚合硫酸铁与其他无机絮凝剂相比具有以下特点:[1]
1. 新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂;
2. 混凝性能优良,矾花密实,沉降速度快;
3. 净水效果优良,水质好,不含铝、氯及重金属离子等有害物质,亦无铁离子的水相转移,无毒,无害,安全可靠;
4. 除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著;
5. 适应水体PH值范围宽为4-11,最佳PH值范围为6-9,净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小,对处理设备腐蚀性小;
6. 对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著,对高浊度原水净化效果尤佳;
7. 投药量少,成本低廉,处理费用可节省20%-50%。
合成方法
聚合硫酸铝液体,将稀硫酸浓度约3%加入到硫酸亚铁中,再加入亚硝酸钠与磷酸亚铁之比约3:100,通入空气或者氧气进行氧化,经水解,聚合反应制得聚合硫酸铁。
聚合硫酸铁固体产品的制造方法:
利用液体亚铁为原料,制胜空气作氧化剂,经过低温脱水、粉碎、高温氧化、欣欣然冷却、调聚、固化、陈化、粉碎到成品完成。
操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。远离易燃、可燃物。避免产生粉尘。避免与碱类、醇类接触。尤其要注意避免与水接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。相对湿度保持在75%以下。包装必须密封,切勿受潮。应与易(可)燃物、碱类、醇类等分开存放,切忌混储。不宜久存,以免变质。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
 
铁粉
【考证】出自《本草纲目拾遗》。
⒈《开宝本草》:造作(铁)粉,飞炼有法,文多不载,人多
 
  
《本草拾遗》
取杂铣作屑飞之,令体重,真钢则不尔。
⒉《东医宝鉴》:以铁华粉作火飞者为铁粉。【来源】为钢铁飞炼的粉末;或系生铁打碎成粉,用水漂出的细粉。
【化学成分】由钢铁飞炼而成者,主要含四氧化三铁;由生铁打碎而成者,主要含金属铁,及少量的C、P、Si等杂质。
【炮制】《本草求真》:(铁粉)煅赤,醋沃七次用。
【性味】①《开宝本草》:味咸,平,无毒。②《本草求真》:气辛,性平。
【归经】《本草求真》:入肝。
【功用主治-铁粉的功效】平肝,镇心。
治惊痫,发狂,脚气冲心,疔疮。
《开宝本草》:安心神,坚骨髓,润肌肤。
【用法与用量】内服:煎汤,0.5~1两;或入散剂。
外用:调敷。
【宜忌】①《医学入门》:畏磁石、石炭。②《本草求真》:畏皂荚。
【选方】①治惊痫发热:铁粉,水调少许服之。(《圣惠方》) ②治小儿身体壮热,急惊搐搦,涎潮壅塞,闷乱不醒:朱砂一钱(别研),铁粉二钱(别研),腻粉半钱(别研)。上药同研令匀。半岁儿每服一字,一岁儿服半钱,煎薄荷汤调下,不拘时候。(《杨氏家藏方》朱砂铁粉散) ③治伤寒阳毒,狂言妄语乱走,毒气在脏:铁粉二两,龙胆草一两(为末)。磨刀水调服一钱,小儿五分。(《全幼心鉴》) ④治头痛鼻塞,头目不利:铁粉一两,龙脑半分。上药细研令匀。每于食后。以新汲水调下半钱。(《圣惠方》) ⑤治疔疮:铁粉一两,蔓青根三两。捣如泥封之,日二换。(《集玄方》) ⑥治风热脱肛:铁粉研,同白蔹末敷上,按入。(《仁斋直指方》)
【名家论述】①《本事方》:铁粉,非但化涎镇心,至如摧抑肝邪特异,若多恚怒,肝邪太盛,铁粉能制伏之。②《本草求真》:铁粉,所云定惊疗狂,亦止就铁重坠之意起见,岂真救本求源之治哉。暂用则可,久用鲜效,且诸草药切忌。
【作用】在食品包装中放防腐剂,其主要成分是铁粉,铁粉的作用简单来说就是同时吸收水和氧气。一般干燥剂只能够吸水,铁粉颗粒非常细小的时候能迅速吸收水和氧气,这样的铁粉成为还原铁粉,为灰黑色粉末。
 
 
参考资料
1.
  
应用特点 .化工网[引用日期2012-11-17]
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