铁粉简介

铁粉简介

身为中学化学教师，曾几何时，绿色有机蔬菜曾让自己纳闷了半天，懒得去评说，最近讲到空气成分，网络中铺天盖地的不能用铁粉、铝粉验证空气中氧气含量的论调，又让自己思绪万千，有人云铁粉不能在空气中燃烧、铝粉表面会产生氧化膜因此不能选择，自己却不以为然，一层氧化膜就够了，也没指望铁粉去燃烧，也没指望铝粉颗粒的内部去反应，铜粉亦如此。有异议者先到实验室去验证一下或了解一些铁粉的知识再拍砖吧，资料搜集整理完善于网络，由于没找到活性铁粉的权威解释，自己窃以为，铁粉活性是指其生锈前具有的可与水和氧气反应的特性，所以新制的、颗粒小的铁粉就会更有活性。如此理解铁粉的活性应该靠谱，活性铁粉的生产、保存及应用方面的细节也“顺理成章”了。

纯铁表面呈银白色，铁粉却是（灰）黑色的，这是因为铁粉的表面积小，形状复杂，会对光进行吸收或漫反射的缘故。铁粉常用于食品保鲜、脱氧剂、医药及染料中间体，保健品、怀炉（暖宝宝）、污水处理及配重铁等粉末冶金制品中，用于食品保鲜的铁粉又称“双吸剂【4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3】”，能够吸收空气中的水分和氧气，这显然比单纯干燥剂保鲜效果更好。保鲜剂可以是真空（或效果更好的充氮）包装，由于它的成分是活性铁粉、氯化钠、活性炭等，这些物质绿色环保的对环境无污染，因此此类保鲜剂得到了越来越广泛的应用。

铁粉一般是尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体，是粉末冶金的主要原料。按粒度，习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150～500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉，粒度在44～150μm为中等粉，10～44μm的为细粉，0.5～10μm 的为极细粉，小于0.5μm的为超细粉。一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉，若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备，但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉，它们由于不同的生产方式而得名。

天然矿石（铁矿石）经过破碎、磨碎、选矿等加工处理成矿粉叫精矿粉。

精矿粉按照选矿方法的不同分为多种精矿粉，如磁选、浮选、重选等精矿粉。

钢铁厂炼铁用矿石原料。

超细铁粉由于具有较大的比表面积及活性, 因而具有电、磁、光以及催化、吸附和化学反应性等特殊的性能。因此, 用途极为广泛, 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。其次超细铁粉广泛应用于化工、切割、发热材料、焊条等。近年来，超细铁粉在电磁、生物、医学、光学等诸多领域也具有广阔的应用前景。

《2013-2017年中国超细铁粉市场评估与战略研究报告[2]》旨在为投资者或企业管理者提供一个关于超细铁粉产品的投资及其市场前景的深度分析，为投资者和企业管理人传递正确的投资经营理念和选择，提供一个中立、全面的投资指南手册，为超细铁粉产品市场投资提供一个可供参照的标准。从而可以科学的帮助企业取得较高的收益。

应用：

粉末冶金工业中一种最重要的金属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大，其耗用量约占金属粉末总消耗量的85%左右。铁粉的主要市场是制造机械零件，其所需铁粉量约占铁粉总产量的80%。

生产：

雾化铁粉是熔融铁或铁合金用高压水雾化生产的，是铁粉的新品种，由于生产过程中没有混进杂质，相对纯净，而且雾化法产生的球形颗粒，符合最紧密堆积原理，是压制机械零

件的最好原料，因此，相对价格较高。

还原铁粉(别称：铸铁粉，生铁粉)通常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。一般在高热条件下，用一氧化碳还原纯磁铁矿（Fe3O4）或用氢气还原轧钢时产生的氧化铁粉还原生成，用这2种方法生产出的单质铁粉为结构疏松的单质铁。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。它就是常说的“打火石”。由于具有很好的也隙度和海绵状微观结构，因此也称作“海绵铁粉”。用氢气还原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，因而其利用率更高。添入食品后，这2种单质铁粉的微孔也扩大了单质铁粉颗粒的表面积，加速其在pH值较低的胃液中溶解的速率，而在人体消化系统内吸收率更高。

自20世纪30年代初铁粉开始用于粉末冶金工业以来，曾涌现许多铁粉生产方法。由于技术和经济上的各种理由，其中不少方法从未超出实验或中试阶段，例如用热氢还原氯化亚铁的化学冶金法；另一些方法，诸如涡旋机械粉碎法(Hametag Process)、水溶液电解法、流化床氢还原法、旋转盘雾化液态钢法(D．P．G．Process)、空气雾化液态生铁法(R．Z．Process)及转化天然气和固体碳的联合还原法等，经历了相对短时间的工业应用，而后因出现其他更有竞争性的方法而不再用于铁粉的工业生产。至于用羰基法生产的铁粉(见羰基制粉法)，因其颗粒微细，加以价格昂贵，不适用于烧结机械零件和电焊条；但其纯度高、颗粒结构特殊，显示出优异性能。

现今主宰铁粉市场的铁粉生产工艺是：属于铁氧化物还原工艺的赫格纳斯法和派隆法、低碳钢液的水雾化法、属于高纯生铁喷丸的球磨和脱碳工艺的QMP法和Domfer法。其中赫格纳斯法和水雾化法的铁粉生产量具有压倒优势。

赫格纳斯法(Hoganas Process) 是瑞典Hoganas公司开发的固体碳一氢二步还原工艺。先将铁精矿粉(总铁%26ge;71.5%，SiO2%26lt;0.5%)与低硫焦炭屑-石灰石粉(用以脱硫)混合还原剂间层式装填在SiC质还原容器内，通过隧道窑加热至约1200℃，使矿粉还原成海绵铁。海绵铁经破碎成小于0.175mm(-80目)或小于0.14mm(-100目)后，铺加于钢带式还原炉内，在800～900℃下以分解氨进行还原退火。退火后的烧结粉块加以锤破，即可得到优质海绵铁粉。

派隆法(Pyron Process) 将低碳沸腾钢的轧钢铁鳞破碎至小于0.147mm后，置于多炉床焙烧炉内在980℃下氧化成Fe2O3。然后将Fe2O3粉喂送至带式炉内，在温度不超过1050℃下通以氢气使之还原成铁粉。

低碳钢液水雾化法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。

粉碎

气流粉碎法:利用JZDB氮气保护粉碎机进行氮气环境下的超微粉碎，防止氧化。使用气流粉碎的目的是能使高硬度的铁粉粉碎至微米级别，使用氮保系统来进行粉碎则是为了防止氧化和爆炸。