铁粉的生产工艺及分类

铁粉的分类:

铁粉按含碳量的不同和生产工艺的不同，可以分为5大类：生铁粉，还原铁粉，铁精粉电解铁粉，羟基铁粉，雾化铁粉。以下为各种铁粉的生产方法：

一.生铁粉

以铸铁或金属加工行业剩下边料粉碎而成，其碳含量约为2-4%，是铁的一种合金粉末，通常应用在污水处理行业；利用原电池反应，对污水进行脱色。

二.还原铁粉

还原铁粉又分为一次还原铁粉和二次还原铁粉，其生产工艺和特点如下：

一次还原铁粉

还原铁粉生产方法是通过化学还原方法，即用一氧化碳还原轧钢时产生的氧化铁磷。用这种方法生产出的单质铁粉称作“还原铁粉”，由于具有很好的间隙度和海绵状微观结构，因此也称作“海绵铁铁粉”，铁的含量一般超过96.0%。可以应用于化工还原，粉末冶金等行业，但由于氧化铁含量比较高，压出的产品密度通常只有5.8g/cm3，硬度比较大，难以二次加工。

二次还原铁粉

把一次还原铁粉再次通过氢气精还原，还原后的单质铁粉内部结构中的微孔，比用一氧化碳还原的单质铁粉内部结构中的微孔还要细小。由于还原铁粉颗粒小而且疏松多孔，所以比一般的铁屑化学活性要高，更容易发生化学反应，也更易被空气中的氧气氧化，如果纯度、有害元素达标还可以作为食品添加剂使用。主要应用于粉末冶金行业，压实密度可达6.5g/cm3，易于二次加工。

三.电解铁粉

将废钢在硫酸铁的水溶液中进行电解所制造出来的高纯铁称作“电解铁粉”，这种单质铁粉纯度非常高，其颗粒非常细小，不规则形状，表面积较大。研究表明，这种单质铁粉的化学活性、人体吸收率在各种不同铁粉中是最大的。但是，由于生产成本昂贵，这种单质铁粉很难普及。

应用行业：

1.应用于超耐热钢，飞机零件或核能相关机械对高抗张力钢等

2.稀土磁致伸缩合金；

3.航空，宇宙和原子能工业用的超耐热合金，新开发合金的熔料，电子零件和元件，含稀土元素的磁体，分析用的标准物质等.

4.电解铁粉应用于触媒，铁粉树脂，还原剂，高纯度试剂等。软磁零件，电子元件，高性能及高密度的零件。

5.高纯度的电解铁还可应用于贵金属中制作彩色合金首饰，如黄金中加不同含量的铁可获得蓝色、灰色或黑色的彩色合金首饰。

6.应用于试剂级的化学品，照相复制，磁心和其它电子零件的生产；

四.羟基铁粉

羟基铁粉是主要成分是铁和羟基形成的一种化合物Fe-OH，物理性状为圆形颗粒，在各种单质铁粉中是最为细小的，但其间隙度很低。在工业中可用于脱硫工序，脱除效果较好，可以在一定情况替代ZnO，其成本较ZnO更低廉，且脱硫效果更好。但由于生产成本昂贵，这种单质铁粉尚未普及使用。

五.雾化铁粉

水雾化铁粉

水雾化铁粉又分为低碳钢液水雾化法，QMP法两种生产工艺：

低碳钢液水雾化法

1.低碳钢液水雾化法是由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

2.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。

气雾化铁粉

用高压气体冲击液态铁水流，但是气雾化铁粉进一步氧化了铁粉。经过雾化冷却后都要经过再次还原，方可脱氧，成品。相对于气雾化铁粉多了一首还原工序，现在绝大部分都是水雾化铁粉。