CN114314675B - 一种纯铁粉燃料及其制备、应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯铁粉燃料及其制备、应用方法，所述纯铁粉燃料包括纯铁粉，其化学成分为：C<0.005％，Si<0.0023％，Mn<0.02％，Fe≥99.95％。将纯铁原料放入真空熔炼炉中，真空熔炼炉真空度小于2Pa后对纯铁原料进行加热熔炼，钢水过热度为100～150℃后开始雾化，雾化结束后收集粉末，进行筛分得到粒径为50～100μm的纯铁粉。在燃料燃烧后直接得到细小颗粒的FeOx，不需要进行加工，减少了机加工的工序，简化流程，降低成本，减少加工过程对原料造成的污染。FeOx经煅烧得到晶粒尺寸和颗粒尺寸均细小的铁红产品，这样的铁红在制备铁氧体时可以减少烧结时间，节省成本。
Description
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，尤其涉及一种纯铁粉燃料及其制备、应用方法。
背景技术
面对日益突出的能源安全和温室气体减排压力，研究“替代燃料”成为当前迫切任务。金属燃料作为一种高热值的新型燃料，其能量密度远远高于煤、石油、天然气等化石燃料，并且在燃烧的过程中不会产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体。同时，地球上拥有丰富的金属矿产资源，且金属粉末生产技术成熟，使金属粉末的制造成本降低，为金属燃料的应用提供坚实的基础。专利《一种纳米铁粉燃料发电方法及其装置》(申请号：201710378169.4，公开号：CN107355300A)。公开了一种纳米铁粉燃料发电方法及其装置，该专利以纳米铁粉为燃料，纳米铁粉与氧气混合后被点燃，产生的热能转化为电能实现发电；对于燃烧产物FeOx，通过通入氢气还原FeOx，实现对燃烧产物的回收。该发明的纳米铁粉发电方案绿色环保、无污染、可重复利用，可替代现有不可再生能源。但是该方法需要纳米级铁粉，纳米级铁粉成本较高，不利于工业应用，此外纳米铁粉应用过程会出现团聚现象，会造成燃烧不充分、热值低的问题，也未见工业生产应用。基于金属燃料现状，现急需一种制备方便、实用的金属燃料制品来满足社会需求。
申请号201110057511.3的发明专利提供一种氧化铁红湿法提纯方法，工艺路线为：水洗—脱水—干燥，在水洗过程中加入氨含量为0.05％～35％的添加剂，脱水时采用离心脱水机进行分离杂质。其中添加剂优选为氨含量为0.05％～35％的氨气、氨水、碳酸氨或碳酸氢氨。干燥方法可为回转窑干燥或制浆—离心喷雾干燥。通过对氧化铁粉提纯获得高品质的氧化铁粉，可作为高端产品高磁导率的原料。由于该专利的原料是利用热轧酸洗废液，虽然经提纯处理后可以去除部分杂质元素，但仍然会残留一定量的Al、Cr、Na、P、Si、S、Cl等元素，影响铁红的性能。基于生产铁红的现状，现急需一种方便、实用、节能环保的方式制备高端铁红。
采用纳米级铁粉成本较高，不利于工业应用，此外纳米铁粉应用过程会出现团聚现象，会造成燃烧不充分、热值低的问题。同时利用热轧酸洗废液，虽然经提纯处理后可以去除部分杂质元素，但仍然会残留一定量的Al、Cr、Na、P、Si、S、Cl等元素，影响铁红的性能。基于上述现状，急需一种方便、实用、节能环保的金属燃料制品，同时可以得到高纯度的铁红产品，满足社会需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纯铁粉燃料及其制备方法，解决现有技术纳米级铁粉成本较高，以及纳米铁粉应用过程会出现团聚现象，造成燃烧不充分、热值低的问题。
本发明的另一个目的在于提供一种纯铁粉燃料燃烧制备FeOx的方法，在燃料燃烧后直接得到细小颗粒的FeOx作为生产铁红的原料，解决现有技术在生产铁红的过程中对铁红造成污染的问题。
本发明的再一个目的在于提供一种利用纯铁粉燃料燃烧生成的FeOx制备软磁材料用高纯α-Fe2O3的方法，解决现有技术生产铁红的元素残留，影响铁红性能的问题。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种纯铁粉燃料，包括纯铁粉，所述纯铁粉化学成分重量百分比为：C<0.005％，Si<0.0023％，Mn<0.02％，Fe≥99.95％，余量为不可避免的杂质，所述纯铁粉粒径为50～100μm。所述C<0.005％，以便在纯铁粉作为燃料燃烧时降低碳排放；Si<0.0023％，以便在纯铁粉作为燃料燃烧后减少SiO2的生成量；Mn<0.02％，减少纯铁粉作为燃料燃烧后MnO的生成量；Fe≥99.95％，保证最终产品中铁红的含量；所述纯铁粉粒径为50～100μm，粒径小于50μm，铁粉容易团聚，大于100μm，颗粒过大不利于充分燃烧。
进一步的，所述纯铁粉中实心粉质量占比达到99％以上，纯铁粉的松装密度达到4.4～4.8g/cm3。所述的实心粉质量占比多，松装密度大有利于保证单位体积燃料热值最大化。
一种纯铁粉燃料的制备方法，包括以下内容：
制粉：将纯铁原料放入真空熔炼炉中，首先对真空熔炼炉抽真空，真空度小于2Pa后对纯铁原料进行加热熔炼，待纯铁原料熔化后，控制钢水过热度为100～150℃后开始雾化，雾化采用氩气或氮气，雾化气体的压力为2.0～4.0MPa，雾化结束后收集粉末；粉末筛分：将收集粉末进行筛分，筛选得到粒径为50～100μm的纯铁粉。控制钢水过热度为100～150℃后开始雾化，温度低于100℃，钢水流动性差，影响雾化效果，温度高于150℃，熔炼温度过高，影响炉衬寿命，进而影响钢水的洁净度；雾化气体的压力为2.0～4.0MPa，压力低于2.0MPa，粉末雾化速度过慢，容易出现雾化中断现象，压力高于4.0MPa，粉末雾化速度过快，粉末颗粒的粒度粗大，影响使用效果。
进一步的，利用空心纯铁粉与实心纯铁粉的密度差，对雾化后收集的或经筛选得到的粉末进行分离，分离得到实心纯铁粉，实心纯铁粉中实心粉质量占比达到99％以上，实心纯铁粉的松装密度达到4.4～4.8g/cm3。
进一步的，所述纯铁原料化学成分重量百分比为：C<0.01％，Si<0.005％，Mn<0.03％，Fe≥99.93％，余量为不可避免的杂质。所述C<0.01％，以便在纯铁粉作为燃料燃烧时降低碳排放；Si<0.005％，以便在纯铁粉作为燃料燃烧后减少SiO2的生成量；Mn<0.03％，减少纯铁粉作为燃料燃烧后MnO的生成量，Fe≥99.93％，保证最终产品中铁红的含量。
一种纯铁粉燃料的燃烧方法，将纯铁粉和氧气送入燃烧设备中燃烧，燃烧温度达到1000～1200℃，燃烧产物为FeOx粉，释放出的热量被吸收利用(反应方程式见式1)，生成的FeOx粉经冷却后进行收集。
Fe(s)+(X/2)O2(g)→FeOx+Q (1)
燃烧产物FeOx粉以100～300℃/s温降速度冷却至80℃以下进行收集，得到的FeOx粒径不超过2mm。
燃烧产物FeOx粉以100～300℃/s温降速度冷却至80℃以下，可以直接得到粒径不超过2mm细小颗粒的FeOx作为生产铁红的原料，不需要进行加工，减少了机加工的工序，简化流程，降低成本，减少加工过程对原料造成的污染。
纯铁粉燃烧所用燃烧设备包括燃烧器，燃烧器入口处设有供氧管，供粉管或喂线管，点火装置；燃烧器的散热面与热交换器连接，燃烧器出口与燃烧产物的输送通道相连，输送通道外部设有冷却器，输送通道的出口与收集器相连，在收集器上安装有减压阀。纯铁粉燃料的加入方式主要有两种：
一是喷吹加入方式，将纯铁粉和氧气喷入燃烧器内，并由点火装置点燃，纯铁粉用压力为0.3～0.5MPa的空气由供粉管喷入燃烧器内，纯铁粉喷入量为2～5kg/min，氧气由供氧管喷入，压力为0.2～0.4MPa，喷入量为0.8～1.5m3/min，燃烧器内纯铁粉与氧气发生燃烧释放出的热量被热交换器吸收，生成的FeOx粉进入输送通道，此时FeOx粉的温度为200～400℃，FeOx粉在输送通道内被冷却后进入收集器，减压阀在收集器内压力达到0.03～0.05MPa时打开，降低收集器内的压力。
所述的纯铁粉用压力为0.3～0.5MPa的空气由供粉管喷入燃烧器内，压力低于0.3MPa，纯铁粉的喷入动力不足，压力高于0.5MPa，纯铁粉的喷入过快，不利于燃烧；纯铁粉喷入量为2～5kg/min，喷入量低于2kg/min，单位时间燃料放热量低，喷入量高于5kg/min，单位时间燃料放热量过高，不利于回收；氧气由供氧管喷入，压力为0.2～0.4MPa，压力低于0.2MPa，吹入的气量不足，不利于纯铁粉燃烧，压力高于0.4MPa，吹入的气量过多，氧气利用率降低；喷入量为0.8～1.5m3/min，喷入量低于0.8m3/min，纯铁粉燃烧不充分，喷入量高于1.5m3/min，氧气利用率降低。
二是喂线加入方式，将纯铁粉利用包芯机制成铁皮包芯线，铁皮保护纯铁粉由喂线管进入燃烧器内，并由点火装置点燃，铁皮化学成分重量百分比为：C<0.01％，Si<0.005％，Mn<0.03％，Fe≥99.93％，余量为不可避免的杂质，铁皮厚度为0.01～0.4mm，包芯线的直径为5～10mm，喂送速度为2～8m/s；氧气由供氧管喷入，压力为0.3～0.5MPa，喷入量为0.8～1.5m3/min，燃烧器内纯铁粉与氧气发生燃烧释放出的热量被热交换器吸收，生成的FeOx粉进入输送通道，此时FeOx粉的温度为200～400℃，FeOx粉在输送通道内被冷却后进入收集器，减压阀在收集器内压力达到0.03～0.05MPa时打开，降低收集器内的压力。
所述的铁皮厚度为0.01～0.4mm，铁皮的厚度过薄会造成包芯线的强度低，喂送到燃烧器中比较困难，铁皮的厚度过厚，点火燃烧延迟；包芯线的直径为5～10mm，包芯线的外径过小，粉芯就越细，点燃后形成的火焰就越小，不利于能量的利用，包芯线的外径过大，粉芯就越粗，点燃后形成的火焰就越强烈，不利于燃烧反应的稳定控制；喂线管内的喂送速度控制在2～8m/s，喂送速度低于2m/s，单位时间内燃烧的纯铁粉量少，放热量小，效率低，喂送速度高于8m/s，单位时间内燃烧的纯铁粉量过多，容易出现燃烧不充分的现象，效率值低；氧气由供氧管喷入，压力为0.3～0.5MPa，压力低于0.3MPa，吹入的气量不足，不利于纯铁粉燃烧，压力高于0.5MPa，吹入的气量过多，氧气利用率降低；喷入量为0.8～1.5m3/min，喷入量低于0.8m3/min，纯铁粉燃烧不充分，喷入量高于1.5m3/min，氧气利用率降低。
进一步的，所述燃烧器和输送通道的空腔截面为漏斗形，输送通道外部的冷却器采取密排冷却水管，入水温度控制在15～25℃，水流量控制3～8m3/h，实现FeOx粉温降速度达到100～300℃/s，生成FeOx的粒径不超过2mm。
所述的入水温度控制在15～25℃，水温低于15℃，需要对冷却水进行额外的降温处理，增加成本，水温高于25℃，影响FeOx粉的降温效果，水流量控制3～8m3/h，水流量低于3m3/h，影响FeOx粉的降温效果，水流量高于8m3/h，浪费水资源，增加成本。实现FeOx粉以100～300℃/s冷却至80℃以下进行收集，防止在进入收集器出现粘结的现象。
一种利用纯铁粉燃烧的燃烧产物制备高纯铁红的方法，将燃烧产物FeOx在煅烧炉内进行煅烧，煅烧温度400～600℃，煅烧炉通入的气氛为空气加入质量分数0.45％～2％的水蒸汽，煅烧时间2～3h，经过冷却后，破碎、筛分，得到颗粒尺寸为0.6～1.0μm，晶粒尺寸为30～60nm的α-Fe2O3铁红产品。
所述的煅烧温度400～600℃，温度低于400℃，不利于FeOx粉的煅烧，煅烧时间需要延长，温度高于600℃，不利于得到颗粒细小的铁红产品；煅烧炉通入的气氛为空气加入质量分数0.45％～2％的水蒸汽，空气中加入的水蒸汽量低于0.45％时，不能充分促进FeOx向铁红转变，水蒸汽量高于2％时，会存在热量损耗过高等问题；煅烧时间2～3h，煅烧时间低于2h，FeOx粉没有完全转变为铁红，煅烧时间高于3h，铁红颗粒及晶粒出现长大现象。
一种利用上述方法制备的铁氧体用高纯铁红，高纯铁红为颗粒尺寸0.6～1.0μm，晶粒尺寸30～60nm的α-Fe2O3，化学成分重量百分比为：Fe2O3≥99.5％，SiO2<0.0050％，MnO<0.025％，CaO<0.005％，Al2O3<0.005％。
所述的高纯铁红为颗粒尺寸0.6～1.0μm，晶粒尺寸30～60nm的α-Fe2O3，这样铁红在制备铁氧体时，晶粒迅速长大，减少铁氧体的烧结时间，节省成本。化学成分重量百分比为：Fe2O3≥99.5％，SiO2<0.0050％，MnO<0.025％，CaO<0.005％，Al2O3<0.005％，满足制备高端铁氧体的铁红要求。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明提供一种纯铁粉燃料及其制备方法，通过控制纯铁粉粒径为50～100μm，纯铁粉中实心粉质量占比达到99％以上，纯铁粉的松装密度达到4.4～4.8g/cm3，保证单位体积燃料热值最大化，解决现有技术纳米级铁粉成本较高，以及纳米铁粉应用过程会出现团聚现象，造成燃烧不充分、热值低的问题。
2、本发明提供一种纯铁粉燃料燃烧制备FeOx的方法，在燃料燃烧后直接得到不超过2mm细小颗粒的FeOx作为生产铁红的原料，不需要进行加工，减少了机加工的工序，简化流程，降低成本，减少加工过程对原料造成的污染。
3、本发明提供一种利用纯铁粉燃料燃烧生成的FeOx制备软磁材料用高纯α-Fe2O3的方法，高纯铁红化学成分重量百分比为：Fe2O3≥99.5％，SiO2<0.0050％，MnO<0.025％，CaO<0.005％，Al2O3<0.005％，颗粒尺寸0.6～1.0μm，晶粒尺寸30～60nm。颗粒和晶粒尺寸均细小的铁红在制备铁氧体时晶粒生长速度快，可以减少烧结时间，节省成本。
附图说明
图1为本发明铁粉燃烧设备的结构示意图。
图中：1供氧管，2-1供粉管，2-2喂线管，3点火装置，4燃烧器，5热交换器，6冷却器，7输送通道，8减压阀，9收集器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种纯铁粉燃料，包括纯铁粉，所述纯铁粉化学成分重量百分比为：C<0.005％，Si<0.0023％，Mn<0.02％，Fe≥99.95％，余量为不可避免的杂质，所述纯铁粉粒径为50～100μm。所述纯铁粉中实心粉质量占比达到99％以上，纯铁粉的松装密度达到4.4～4.8g/cm3。本发明实施例纯铁粉化学成分重量百分比及松装密度见表1。
表1纯铁粉化学成分及松装密度
一种纯铁粉燃料的制备方法，包括以下内容：
制粉：将纯铁原料放入真空熔炼炉中，首先对真空熔炼炉抽真空，真空度小于2Pa后对纯铁原料进行加热熔炼，待纯铁原料熔化后，控制钢水过热度为100～150℃后开始雾化，雾化采用氩气或氮气，雾化气体的压力为2.0～4.0MPa，雾化结束后收集粉末；粉末筛分：将收集粉末进行筛分，筛选得到粒径为50～100μm的纯铁粉。利用空心纯铁粉与实心纯铁粉的密度差，对雾化后收集的或经筛选得到的粉末进行分离，分离得到实心纯铁粉，实心纯铁粉中实心粉质量占比达到99％以上，实心纯铁粉的松装密度达到4.4～4.8g/cm3。所述纯铁原料化学成分重量百分比为：C<0.01％，Si<0.005％，Mn<0.03％，Fe≥99.93％，余量为不可避免的杂质。本发明纯铁粉燃料的制备方法及纯铁原料、包芯线铁皮的成分见表2。
表2制备纯铁粉燃料的主要工艺参数及纯铁原料、包芯线铁皮的成分
一种纯铁粉燃料的燃烧方法，将纯铁粉和氧气送入燃烧设备中燃烧，燃烧温度达到1000～1200℃，燃烧产物为FeOx粉，释放出的热量被吸收利用，生成的FeOx粉经冷却后进行收集。燃烧产物FeOx粉以100～300℃/s温降速度冷却至80℃以下进行收集，得到的FeOx粒径不超过2mm。
如图1所示，燃烧设备包括燃烧器4，燃烧器4入口处设有供氧管1，供粉管2-1或喂线管2-2，点火装置3；燃烧器4的散热面与热交换器5连接，燃烧器4出口处与燃烧产物的输送通道7相连，输送通道7外部设有冷却器6，输送通道7的出口与收集器9相连，在收集器9上安装有减压阀8。纯铁粉燃料的加入方式主要有两种：
一是喷吹加入方式(参见如图1)，将纯铁粉和氧气喷入燃烧器4内，并由点火装置3点燃，纯铁粉用压力为0.3～0.5MPa的空气由供粉管2-1喷入燃烧器4内，纯铁粉喷入量为2～5kg/min，氧气由供氧管1喷入，压力为0.2～0.4MPa，喷入量为0.8～1.5m3/min，燃烧器4内纯铁粉与氧气发生燃烧释放出的热量被热交换器5吸收，生成的FeOx粉进入输送通道7，此时FeOx粉的温度200～400℃，FeOx粉在输送通道7内被冷却后进入收集器9，减压阀8在收集器9内压力达到0.03～0.05MPa时打开，降低收集器9内的压力。本发明采用喷吹加入方式时，纯铁粉和氧气喷入的工艺参数见表3。
表3喷吹加入方式纯铁粉和氧气喷入的工艺参数
二是喂线加入方式(参见如图1)，将纯铁粉利用包芯机制成铁皮包芯线，铁皮保护纯铁粉由喂线管2-2进入燃烧器4内，并由点火装置3点燃，铁皮化学成分重量百分比为：C<0.01％，Si<0.005％，Mn<0.03％，Fe≥99.93％(实施例数据见表2)，余量为不可避免的杂质，铁皮厚度为0.01～0.4mm，包芯线的直径为5～10mm，喂送速度为2～8m/s；氧气由供氧管1喷入，压力为0.3～0.5MPa，喷入量为0.8～1.5m3/min，燃烧器4内纯铁粉与氧气发生燃烧释放出的热量被热交换器5吸收，生成的FeOx粉进入输送通道7，此时FeOx粉的温度为200～400℃，FeOx粉在输送通道7内被冷却后进入收集器9，减压阀8在收集器9内压力达到0.03～0.05MPa时打开，降低收集器9内的压力。本发明采用喂线加入方式时，包芯线和氧气喷入的工艺参数见表4。
表4喂线加入方式时包芯线(及纯铁粉)和氧气加入的工艺参数
如图1所示，燃烧器4和输送通道7的空腔截面为漏斗形，输送通道7外部的冷却器6的采取密排冷却水管，入水温度控制在15～25℃，水流量控制3～8m3/h，实现FeOx粉温降速度达到100～300℃/s，生成FeOx的粒径不超过2mm，冷却至80℃以下进行收集。本发明纯铁粉燃烧生成的FeOx粉在冷却时的工艺参数及粉末的粒径见表5。
表5纯铁粉燃烧生成的FeOx粉在冷却时的工艺参数及粉末的粒径
一种利用上述方法的燃烧产物制备高纯铁红的方法，将燃烧产物FeOx在煅烧炉内进行煅烧，煅烧温度400～600℃，煅烧炉通入的气氛为空气加入质量分数0.45％～2％的水蒸汽，煅烧时间2～3h，经过冷却后，破碎、筛分，得到颗粒尺寸为0.6～1.0μm，晶粒尺寸为30～60nm的α-Fe2O3铁红产品。本发明燃烧产物煅烧的工艺参数及高纯铁红的颗粒尺寸和晶粒尺寸见表6。
表6燃烧产物煅烧的工艺参数及高纯铁红的颗粒尺寸和晶粒尺寸
一种利用上述方法制备的铁氧体用高纯铁红，高纯铁红为颗粒尺寸0.6～1.0μm，晶粒尺寸30～60nm的α-Fe2O3，化学成分重量百分比为：Fe2O3≥99.5％，SiO2<0.0050％，MnO<0.025％，CaO<0.005％，Al2O3<0.005％。本发明纯铁粉燃烧得到的FeOx粉再经过煅烧后得到高纯铁红，高纯铁红的化学成分见表7。
表7高纯铁红的化学成分
| 实施例 | Fe2O3，％ | SiO2，％ | MnO，％ | CaO，％ | Al2O3，％ |
| 1 | 99.5 | 0.0031 | 0.024 | 0.0035 | 0.0032 |
| 2 | 99.7 | 0.0048 | 0.018 | 0.0048 | 0.0022 |
| 3 | 99.6 | 0.0042 | 0.022 | 0.0032 | 0.0025 |
| 4 | 99.5 | 0.0032 | 0.023 | 0.0041 | 0.0042 |
| 5 | 99.7 | 0.0042 | 0.019 | 0.0046 | 0.0024 |
| 6 | 99.6 | 0.0035 | 0.022 | 0.0038 | 0.0027 |
| 7 | 99.5 | 0.0043 | 0.018 | 0.0045 | 0.0036 |
| 8 | 99.7 | 0.0046 | 0.023 | 0.0034 | 0.0028 |
| 9 | 99.5 | 0.0035 | 0.021 | 0.0040 | 0.0048 |
| 10 | 99.6 | 0.0041 | 0.020 | 0.0044 | 0.0037 |
针对现有技术纳米级铁粉成本较高，不利于工业应用，此外纳米铁粉应用过程会出现团聚现象，会造成燃烧不充分、热值低的问题。热轧酸洗废液，虽然经提纯处理后可以去除部分杂质元素，但仍然会残留一定量的Al、Cr、Na、P、Si、S、Cl等元素，影响铁红的性能。本发明在燃料燃烧后直接得到细小颗粒的FeOx，不需要进行加工，减少了机加工的工序，简化流程，降低成本，减少加工过程对原料造成的污染。FeOx经煅烧得到晶粒尺寸和颗粒尺寸均细小的铁红产品，这样的铁红在制备铁氧体时可以减少烧结时间，节省成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种铁氧体用高纯铁红的制备方法，其特征在于，将燃烧纯铁粉燃料得到的产物FeOx在煅烧炉内进行煅烧，煅烧温度400~600℃，煅烧炉通入的气氛为空气加入质量分数0.45%~2%的水蒸汽，煅烧时间2~3h，经过冷却后，破碎、筛分得到颗粒尺寸为0.6~1.0μm，晶粒尺寸为30~60nm的α-Fe2O3铁红产品，该产品化学成分重量百分比为：Fe2O3≥99.5%，SiO2<0.0050%，MnO<0.025%，CaO<0.005%，Al2O3<0.005%；
所述纯铁粉燃料的燃烧方法，将纯铁粉和氧气送入燃烧设备中燃烧，燃烧温度达到1000~1200℃，燃烧产物为FeOx粉，释放出的热量被吸收利用，生成的FeOx粉经冷却后进行收集；
燃烧产物FeOx粉以100~300℃/s温降速度冷却至80℃以下进行收集，得到的FeOx粒径不超过2mm。
2.根据权利要求1所述的一种铁氧体用高纯铁红的制备方法，其特征在于，所述纯铁粉燃料包括纯铁粉，纯铁粉化学成分重量百分比为：C<0.005%，Si<0.0023%，Mn<0.02%，Fe≥99.95%，余量为不可避免的杂质，所述纯铁粉粒径为50~100μm。
3.根据权利要求2的一种铁氧体用高纯铁红的制备方法，其特征在于，所述纯铁粉中实心粉质量占比达到99%以上，纯铁粉的松装密度达到4.4~4.8g/cm3。
4.根据权利要求1所述的一种铁氧体用高纯铁红的制备方法，其特征在于，所述纯铁粉燃料通过以下方法制备，
制粉：将纯铁原料放入真空熔炼炉中，首先对真空熔炼炉抽真空，真空度小于2Pa后对纯铁原料进行加热熔炼，待纯铁原料熔化后，控制钢水过热度为100~150℃后开始雾化，雾化采用氩气或氮气，雾化气体的压力为2.0~4.0MPa，雾化结束后收集粉末；
粉末筛分：将收集粉末进行筛分，筛选得到粒径为50~100μm的纯铁粉。
5.根据权利要求4所述的一种铁氧体用高纯铁红的制备方法，其特征在于，利用空心纯铁粉与实心纯铁粉的密度差，对雾化后收集的或经筛选得到的粉末进行分离，分离得到实心纯铁粉，实心纯铁粉中实心粉质量占比达到99%以上，实心纯铁粉的松装密度达到4.4~4.8g/cm3。
6.根据权利要求4所述的一种铁氧体用高纯铁红的制备方法，其特征在于，纯铁原料化学成分重量百分比为：C<0.01%，Si<0.005%，Mn<0.03%，Fe≥99.93%，余量为不可避免的杂质。
7.根据权利要求1所述的一种铁氧体用高纯铁红的制备方法，其特征在于，所述燃烧设备包括燃烧器（4），燃烧器（4）入口处设有供氧管（1），供粉管（2-1），点火装置（3）；燃烧器（4）的散热面与热交换器（5）连接，燃烧器（4）出口与燃烧产物的输送通道（7）相连，输送通道（7）外部设有冷却器（6），输送通道（7）的出口与收集器（9）相连；将纯铁粉和氧气喷入燃烧器（4）内，并由点火装置（3）点燃，纯铁粉用压力为0.3~0.5MPa的空气由供粉管（2-1）喷入燃烧器（4）内，纯铁粉喷入量为2~5kg/min，氧气由供氧管（1）喷入，压力为0.2~0.4MPa，喷入量为0.8~1.5m3/min，燃烧器（4）内纯铁粉与氧气发生燃烧释放出的热量被热交换器（5）吸收，生成的FeOx粉进入输送通道（7），此时FeOx粉的温度为200~400℃，FeOx粉在输送通道（7）内被冷却后进入收集器（9）。
8.根据权利要求1所述的一种铁氧体用高纯铁红的制备方法，其特征在于，所述燃烧设备包括燃烧器（4），燃烧器（4）入口处设有供氧管（1），喂线管（2-2），点火装置（3）；燃烧器（4）的散热面与热交换器（5）连接，燃烧器（4）出口与燃烧产物的输送通道（7）相连，输送通道（7）外部设有冷却器（6），输送通道（7）的出口与收集器（9）相连；将纯铁粉利用包芯机制成铁皮包芯线，铁皮保护纯铁粉由喂线管（2-2）进入燃烧器（4）内，并由点火装置（3）点燃，铁皮化学成分重量百分比为：C<0.01%，Si<0.005%，Mn<0.03%，Fe≥99.93%，余量为不可避免的杂质，铁皮厚度为0.01~0.4mm，包芯线的直径为5~10mm，喂送速度为2~8m/s；氧气由供氧管（1）喷入，压力为0.3~0.5MPa，喷入量为0.8~1.5m3/min，燃烧器（4）内纯铁粉与氧气发生燃烧释放出的热量被热交换器（5）吸收，生成的FeOx粉进入输送通道（7），此时FeOx粉的温度为200~400℃，FeOx粉在输送通道（7）内被冷却后进入收集器（9）。
9.根据权利要求7或8所述的一种铁氧体用高纯铁红的制备方法，其特征在于，所述燃烧器（4）和输送通道（7）的空腔截面为漏斗形，输送通道（7）外部的冷却器（6）采取密排冷却水管，入水温度控制在15~25℃，水流量控制3~8m3/h，实现FeOx粉温降速度达到100~300℃/s，冷却至80℃以下进行收集，得到的FeOx粒径不超过2mm。
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