一种低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108080649A(43)申请公布日2018.05.29(21)申请号201711340876.0(22)申请日2017.12.14(71)申请人新冶高科技集团有限公司地址100081北京市海淀区学院南路76号(72)发明人郭培民赵沛孔令兵王磊刘云龙(74)专利代理机构北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)11386代理人胡时冶牟姣(51)Int.Cl.B22F9/22(2006.01)B22F9/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法(57)摘要一种低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法，步骤一、将一定纯度的铁精矿粉、碳粉和催化剂分别球磨；步骤二、将所述步骤一中球磨后的物料按照一定比例混合均匀；步骤三、将混合均匀后的物料置于保护气氛下进行加热还原，冷却后得到一次还原铁；步骤四、将步骤三所述一次还原铁进行球磨；步骤五、将步骤四中球磨后的一次还原铁置于氢气气氛下进行终还原，经冷却后出炉，获得还原铁粉；步骤六、将步骤五中所述还原铁粉进行球磨，获得超细铁粉。与现有技术相比本发明具有反应温度低、能耗低、氢气消耗低等优点，容易得到高品质超细铁粉，且制备过程简单、能耗低、生产成本低。CN108080649ACN108080649A权利要求书1/1页1.一种低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一、将一定纯度的铁精矿粉、碳粉和催化剂分别球磨；步骤二、将所述步骤一中球磨后的物料按照一定比例混合均匀；步骤三、将混合均匀后的物料置于保护气氛下进行加热还原，冷却后得到一次还原铁；步骤四、将步骤三所述一次还原铁进行球磨；步骤五、将步骤四中球磨后的一次还原铁置于氢气气氛下进行终还原，经冷却后出炉，获得还原铁粉；步骤六、将步骤五中所述还原铁粉进行球磨，获得超细铁粉。2.根据权利要求1所述低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法，其特征在于，所述步骤一具体为，将铁精矿粉磨细到d50为6微米且d90<10微米；将碳粉磨细到d50<10微米且d90<20微米；将催化剂为磨细到325目以下。3.根据权利要求1所述低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法，其特征在于，所述铁精矿粉含全铁71.0％以上且酸不溶解物小于0.2％；所述碳粉的灰分小于3％，挥发份与水分之和小于8％。4.根据权利要求1所述低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法，其特征在于，所述催化剂为碳酸钾、碳酸钠或二者的混合物。5.根据权利要求1所述低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法，其特征在于，所述步骤二中，铁精矿粉、碳粉及催化剂的质量比为100:15～20:0.5～1.5。6.根据权利要求1所述低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法，其特征在于，所述步骤三中加热还原的温度为800～850℃，加热时间为2～3h，物料的铺料厚度为10mm～30mm，保护气氛为氮气或氩气。7.根据权利要求1所述低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法，其特征在于，所述步骤四具体为，将步骤三所述一次还原铁球磨至325目。8.根据权利要求1所述低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法，其特征在于，所述步骤五中，还原温度为750℃～800℃，还原过程中物料厚度为10mm～30mm，还原时间为1～3h。9.根据权利要求1-8中任一项所述低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法，其特征在于，步骤六中所述超细铁粉为d50<7微米，d90<12微米的超细铁粉。10.根据权利要求1-9中任一项所述低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法，其特征在于，还原过程中使用的气氛加热炉为钢带气氛加热炉或推舟气氛加热炉；加热过程采用电加热或燃气加热。2CN108080649A说明书1/6页一种低温碳氢双联还原制备超细铁粉的方法技术领域[0001]本发明涉及粉末冶金制备领域，尤其涉及一种制备微米级、亚微米级超细铁粉的低温碳氢双联还原制备方法。背景技术[0002]在现有技术中，微米级铁粉是粉末冶金工业的基础原料之一，粒度为1～10微米。微米级铁粉具有较大的比表面积及活性，主要用于粉末冶金、制造机械零件、生产摩擦材料、减摩材料、超硬材料、磁性材料、润滑剂及其制品等领域。近年来，在电磁、生物、医学、光学等诸多领域也具有广阔的应用前景。特别是3D打印技术的发展将促进超细铁粉的市场进一步扩大。[0003]传统铁粉大部分通过二步还原法生产，即第一步采用隧道窑还原，得到还原率约为97～98％的铁锭，通过破碎和球磨变成100～200目的铁粉，再通过氢还原将铁粉的氧含量降低到0.5％左右。由于隧道窑还原温度高(1150℃)、冶炼周期长(72h)，所以第一步得到的产品只能为铁锭。由于铁本身的延展性，很难低成本磨细到40微米以下，这种铁粉