钛白用还原铁粉

《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准

编制说明

2013年12月

《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准编制说明

前言

硫酸法钛白用还原铁粉是近年来发展起来的用于硫酸法生产钛白粉时作还原剂的铁粉，广泛用于硫酸法钛白工艺生产钛白粉，技术经济效果十分良好。由于使用该铁粉可大大提高钛白生产时的还原效率，降低生产成本，目前硫酸法钛白生产工艺下，该铁粉是硫酸法钛白生产的较好还原剂。随着近年来钛白粉市场的高速发展，还原铁粉得到广泛应用，国内生产企业数量及生产规模迅速增加。

目前还原铁粉的主要标准有YB/T 5308-2011 《粉末冶金用还原铁粉》、YB/T 5138-1993 《电焊条用还原铁粉》、GB/T 3473-2003《化学试剂还原铁粉》，而硫酸法钛白用还原铁粉尚无相应的行业和国家标准，特别是没有高含量金属铁化学分析方法国家标准或行业标准。由于硫酸法钛白用还原铁粉至今尚无行业标准及国家标准，造成该铁粉没有一个规范、统一的产品质量指标及检测方法，铁粉生产企业的产品质量也参差不齐，钛白粉生产企业对铁粉的验收使用也无统一的规范要求。基于钛白行业的特殊性及其对还原剂的特殊要求以及分析检测的需要，有必要制定《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准及其配套的高含量金属铁化学分析方法，完善标准体系，满足还原铁粉生产、使用和贸易等诸多方面的需求，推动还原铁粉的生产和应用，促进行业内生产企业有序竞争，规范行业发展。满足生产企业生产需要和下游用户使用需要，进一步推动我国钛白行业的发展，支撑我国钛白产业发展，拓展还原铁粉产品应用技术领域，为企业创造效益，为社会创造财富。

我公司（攀枝花钢城集团有限公司）是最早实现将铁粉推广应用于硫酸法钛白粉生产的企业之一，并早在2005年就依据硫酸法钛白用还原铁粉的生产和使用情况制定了硫酸法钛白用还原铁粉企业标准，从我公司企业标准的实施情况看，已得到用户的广泛认可，硫酸法钛白粉生产企业所使用的还原铁粉及铁粉生产企业均参照我公司企业标准在生产和使用。我公司（攀枝花钢城集团有限公司）拟根据多年来的生产实践，结合硫酸法钛白粉行业要求及本铁粉行业现状，以我公司企业标准为基础，参考各主要生产企业和使用企业的产品的技术要求的基础上确定技术要求，制订《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准。修订后的标准应达到科学、合理、可行，具有可操作性，与相关标准和法律、法规协调统一，满足生产、贸易的需要，最终通过国家标准化主管部门组织的审定并发布实施。

一、任务来源

经攀枝花钢城集团有限公司建议，全国生铁及铁合金标准化技术委员会报请工业和信息化部批准，由攀枝花钢城集团有限公司和冶金工业信息标准研究院负责制定《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准，并以“（工信厅科[2013]102号）”文(《2013年第二批行业标准制修订计划》，项目计划编号：2013-0265T-YB)下达了标准制定任务。

二、工作过程及征求意见稿的形成

在接到该标准制订任务后，我公司牵头联合成立了《钛白用还原铁粉》标准制订工作小组，制定了工作计划与任务分工，明确了的目标、实现目标的方法、课题组人员组成方案、技术路线、相关支持活动、进度安排、阶段成果等,从而有效地保证了课题的进度和组织实施。立即着手进行资料扩大检索与梳理，开展国内外相关标准检索、收集，到各主要还原铁粉生产企业进行调查研究，收集产品下游使用单位的技术数据与意见，征求国内有关生产、使用单位修改意见。为了保证标准的实用性和前瞻性，2013年10月，派出考察组到等国内相关生产、使用和研究单位进行了考察调研，通过调研，对国内生产企业产品实物质量、标准现状有了全方位的了解，对下游用户的要求有了更深一步的认识，为标准的制定提供了重要的数据支持和参照依据。根据近年来国内钛白用还原铁粉生产、使用实践和实物质量调研情况，《钛白用还原铁粉》在我国的研发、生产和应用情况，在征求意见和汇总、处理相关信息的基础上，经过广泛的研讨、调研、征求意见，在课题组成员的共同努力下，起草了《钛白用还原铁粉》行业标准（征求意见稿），完成标准征求意见稿文本及其说明书起草工作并征求意见。

三、标准化对象简要情况

1、产品特点

还原铁粉是利用固体或气体还原剂（焦炭、木炭、无烟煤、水煤气、转化天然气、分解氨、氢等）还原铁的氧化物(铁精矿、轧钢铁鳞等)来制取海绵状的铁。还原铁粉作为工业的主要原材料，主要成分为结构疏松的单质铁，广泛地应用在机械、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。还原铁粉的主要用途有：粉末冶金制品还原铁粉，此行业耗用还原铁粉总量的60%~80%。电焊条用还原铁粉，在药皮中加入10～70％铁粉可改进焊条的焊接工艺并显著提高熔敷效率。化工用还原铁粉，主要用于化工催化剂，贵金属还原，合金添加，铜置换等。切割不锈钢铁粉，在切割钢制

品时，向氧-乙炔焰中喷射铁粉,可改善切割性能，扩大切割钢种的范围，提高可切割厚度。由于还原铁粉本身已为粉末状，再加之其微观结构又十分疏松，故其表面积极大，在化工生产及实验室作业中常用作优质还原剂。

2、产品应用领域

二氧化钛是一种重要的无机化工原料，无毒、对健康无害，是最重要的白色颜料，占全部白色颜料使用量的80%，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品、食品等行业。从全世界范围来说，所开采的钛矿90％以上用于TiO2颜料的生产。自1791年发现钛元素到1918年采用硫酸法商业生产钛白粉以来，至今已有80多年的生产和商业使用历史。我国目前钛白粉生产总量已达180万吨，钛白粉生产工艺主要有硫酸法和氯化法两种，我国生产工艺以硫酸法为主，硫酸法生产钛白粉钛矿酸解后“钛液的净化”是该工艺的重要环节，必须严格控制，才能生产出最好质量的钛白粉产品，并满足颜料的最优性能。该工序控制的优劣对产品的纯度、白度、硬度及着色力等关键指标有重大影响，为有效去除钛液中的Fe3+杂质，在生产过程中必须加入一定量的铁，将Fe3+还原成为Fe2+而去除，为了除铁，用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁，同时，为了避免亚铁的再一次氧化，还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。上世纪90年代中期以前，普遍采用铁皮或铁屑铁还原剂去除Fe3+，但因铁屑粒度不一且杂质和油污含量较大，有效铁含量低，严重影响了钛白粉正常生产的产品质量，后经技术改进，目前钛白粉行业均采用铁粉作为还原剂进行钛液的净化处理，生产实践表明：铁粉作钛白生产用还原剂，具有反应充分、还原时间短、消耗少及产品质量好等优点，大大提高了钛白粉产品质量的稳定性。国内硫酸法钛白粉生产企业基本都使用该铁粉作还原剂。

3、生产工艺

目前市场上的还原铁粉主要有两种生产工艺，一种是利用是用遂道窖、还原炉将氧化铁皮还原，再经过球磨、磁选、分级等处理得到产品；另一种是利用炼钢转炉污泥等含金属铁较高的二次资源经球磨将表面杂质、氧化物与金属铁剥离、磁选分离、分级等得到产品。

3、产品主要生产企业生产情况

国内已有的硫酸法钛白用还原铁粉生产厂家数以百计，现有数十万的生产规模，我公司曾组织到武汉钢铁集团粉末冶金有限责任公司、攀枝花市广易工贸有限责任公司、攀枝花市东区祥和冶金材料厂等各主要还原铁粉生产企业进行调研。