CN105215368A - 一种还原铁粉的制备方法 - Google Patents

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黄穗
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Huang Sui
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Abstract

本发明公开了一种还原铁粉的制备方法，包括如下步骤：（1）矿石粉碎、（2）一次磁选、（3）重力选矿、（4）铁粉还原、（5）精细粉碎、（6）二次磁选、（7）脱水烘干。本发明生产出的还原铁粉产品具有纯度高、含碳量低、压制性好、质量稳定等特点，可被广泛应用于粉末冶金行业中高强度结构件、软磁粉末零件、钢结硬质合金等行业，且生产工艺简单、可操作性强。

Description

一种还原铁粉的制备方法
技术领域
本发明属于冶金领域，尤其涉及一种还原铁粉的制备方法。
背景技术
还原铁粉作为工业的主要原材料，广泛应用于机械、冶金、化工、航空航天材料领域。其世界每年总用量已超过100万吨，制成的粉末冶金零件近90万吨，销售额超过75亿美元。铁基粉末是粉末冶金工业的基础原材料，它的产量、品质决定着粉末冶金工业的发展。汽车工业的发展刺激并拉动了粉末冶金工业的发展，美国71%、日本89%的粉末冶金烧制零件用于汽车工业。我国目前还原铁粉用于汽车、电器设备等工业只有41%左右，但我国汽车工业以每年20~30%的速度增长，对粉末冶金制品需求量相当大，促使了还原铁粉生产的快速发展，未来需求量会越来越大。
发明内容
本发明旨在提供一种还原铁粉的制备方法，所制铁粉具有纯度高、含碳量低、压制性好等特点，且制备方法简单，适用于大批量的生产操作。
本发明通过如下技术方案来实现：
一种还原铁粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）矿石粉碎：将原矿石粉碎得粉碎颗粒，再将其清洗烘干，控制其水含量在10%以下；
（2）一次磁选：对烘干后的粉碎颗粒进行磁选得粗铁粉备用；
（3）重力选矿：将粗铁粉再次粉碎，得粒度小于0.5mm的粉状颗粒，再进行重力选矿得高品质粉铁；
（4）铁粉还原：将高品质粉铁同还原剂充分混合均匀后制得球状物料，再将其置入还原炉中烘烤，烘烤40~80min得还原铁粉；
（5）精细粉碎：将还原铁粉进行粉碎分级得精铁粉备用；
（6）二次磁选：对精铁粉进行磁选得重选铁粉，并进行清洗出去杂质；
（7）脱水烘干：对重选铁粉进行脱水烘干后即得还原铁粉。
进一步的，步骤（1）所述粉碎颗粒粒径要小于25mm。
进一步的，步骤（2）所述磁选时的磁场强度为0.15~0.25T。
进一步的，步骤（3）所述重力选矿的细度要求为0.05~0.5mm，其铁重量分数大于70%。
进一步的，步骤（4）所述还原剂为焦炭粉末和石灰石以9:2的质量比混合而得，加入量为铁粉质量的10~15%，控制烘烤温度为1100~1200℃。
进一步的，步骤（5）所述精铁粉粒径小于0.03mm的颗粒占96%以上。
进一步的，步骤（6）所述磁选时的磁场强度为0.06~0.10T。
进一步的，步骤（7）所述还原铁粉的水含量小于8%。
进一步的，步骤（1）、（2）、（5）所述粉碎方法均采用球磨粉碎法。
本发明具有如下有益效果：本发明生产出的还原铁粉产品具有纯度高、含碳量低、压制性好、质量稳定等特点，可被广泛应用于粉末冶金行业中高强度结构件、软磁粉末零件、钢结硬质合金等行业，且生产工艺简单、可操作性强。
具体实施方式
实施例1
一种还原铁粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）矿石粉碎：将原矿石粉碎得粉碎颗粒，再将其清洗烘干，控制其水含量在9%以下；
（2）一次磁选：对烘干后的粉碎颗粒进行磁选得粗铁粉备用；
（3）重力选矿：将粗铁粉再次粉碎，得粒度小于0.5mm的粉状颗粒，再进行重力选矿得高品质粉铁；
（4）铁粉还原：将高品质粉铁同还原剂充分混合均匀后制得球状物料，再将其置入还原炉中烘烤，烘烤80min得还原铁粉；
（5）精细粉碎：将还原铁粉进行粉碎分级得精铁粉备用；
（6）二次磁选：对精铁粉进行磁选得重选铁粉，并进行清洗出去杂质；
（7）脱水烘干：对重选铁粉进行脱水烘干后即得还原铁粉。
进一步的，步骤（1）所述粉碎颗粒粒径要小于25mm。
进一步的，步骤（2）所述磁选时的磁场强度为0.18~0.25T。
进一步的，步骤（3）所述重力选矿的细度要求为0.05~0.5mm，其铁重量分数大于75%。
进一步的，步骤（4）所述还原剂为焦炭粉末和石灰石以9:2的质量比混合而得，加入量为铁粉质量的13%，控制烘烤温度为1100~1200℃。
进一步的，步骤（5）所述精铁粉粒径小于0.03mm的颗粒占96%以上。
进一步的，步骤（6）所述磁选时的磁场强度为0.08~0.10T。
进一步的，步骤（7）所述还原铁粉的水含量小于8%。
进一步的，步骤（1）、（2）、（5）所述粉碎方法均采用球磨粉碎法。
测得本还原铁粉中物质成分如下表所示：
其物理性能为：松装密度：2.55g/cm3，流动性：36s/50g，压缩性：6.90g/cm3，粒度分布：19%。
实施例2
一种还原铁粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）矿石粉碎：将原矿石粉碎得粉碎颗粒，再将其清洗烘干，控制其水含量在10%以下；
（2）一次磁选：对烘干后的粉碎颗粒进行磁选得粗铁粉备用；
（3）重力选矿：将粗铁粉再次粉碎，得粒度小于0.5mm的粉状颗粒，再进行重力选矿得高品质粉铁；
（4）铁粉还原：将高品质粉铁同还原剂充分混合均匀后制得球状物料，再将其置入还原炉中烘烤，烘烤60min得还原铁粉；
（5）精细粉碎：将还原铁粉进行粉碎分级得精铁粉备用；
（6）二次磁选：对精铁粉进行磁选得重选铁粉，并进行清洗出去杂质；
（7）脱水烘干：对重选铁粉进行脱水烘干后即得还原铁粉。
进一步的，步骤（1）所述粉碎颗粒粒径要小于23mm。
进一步的，步骤（2）所述磁选时的磁场强度为0.15~0.23T。
进一步的，步骤（3）所述重力选矿的细度要求为0.05~0.45mm，其铁重量分数大于76%。
进一步的，步骤（4）所述还原剂为焦炭粉末和石灰石以9:2的质量比混合而得，加入量为铁粉质量的15%，控制烘烤温度为1150~1200℃。
进一步的，步骤（5）所述精铁粉粒径小于0.03mm的颗粒占97%以上。
进一步的，步骤（6）所述磁选时的磁场强度为0.06~0.08T。
进一步的，步骤（7）所述还原铁粉的水含量小于5%。
进一步的，步骤（1）、（2）、（5）所述粉碎方法均采用球磨粉碎法。
测得本还原铁粉中物质成分如下表所示：
成分 质量分数（%）
总铁含量 98.7
Mn 0.46
Si 0.12
C 0.05
S 0.018
盐酸不容物 0.40
其物理性能为：松装密度：2.60g/cm3，流动性：33s/50g，压缩性：6.95g/cm3，粒度分布：20%。

Claims (9)

1.一种还原铁粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）矿石粉碎：将原矿石粉碎得粉碎颗粒，再将其清洗烘干，控制其水含量在10%以下；
（2）一次磁选：对烘干后的粉碎颗粒进行磁选得粗铁粉备用；
（3）重力选矿：将粗铁粉再次粉碎，得粒度小于0.5mm的粉状颗粒，再进行重力选矿得高品质粉铁；
（4）铁粉还原：将高品质粉铁同还原剂充分混合均匀后制得球状物料，再将其置入还原炉中烘烤，烘烤40~80min得还原铁粉；
（5）精细粉碎：将还原铁粉进行粉碎分级得精铁粉备用；
（6）二次磁选：对精铁粉进行磁选得重选铁粉，并进行清洗出去杂质；
（7）脱水烘干：对重选铁粉进行脱水烘干后即得还原铁粉。
2.根据权利要求1所述的一种还原铁粉的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述粉碎颗粒粒径要小于25mm。
3.根据权利要求1所述的一种还原铁粉的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述磁选时的磁场强度为0.15~0.25T。
4.根据权利要求1所述的一种还原铁粉的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述重力选矿的细度要求为0.05~0.5mm，其铁重量分数大于70%。
5.根据权利要求1所述的一种还原铁粉的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述还原剂为焦炭粉末和石灰石以9:2的质量比混合而得，加入量为铁粉质量的10~15%，控制烘烤温度为1100~1200℃。
6.根据权利要求1所述的一种还原铁粉的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述精铁粉粒径小于0.03mm的颗粒占96%以上。
7.根据权利要求1所述的一种还原铁粉的制备方法，其特征在于，步骤（6）所述磁选时的磁场强度为0.06~0.10T。
8.根据权利要求1所述的一种还原铁粉的制备方法，其特征在于，步骤（7）所述还原铁粉的水含量小于8%。
9.根据权利要求1所述的一种还原铁粉的制备方法，其特征在于，步骤（1）、（2）、（5）所述粉碎方法均采用球磨粉碎法。
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