還原鐵粉當(dāng)前主要是由還原鐵氧化合物(磁鐵礦精礦粉,軋鋼鐵鱗等)制造的,簡稱這種鐵粉為還原鐵粉。還原鐵粉呈多面體形,為海綿狀,其粒度可借助原料的粒度木還原條件任意調(diào)整,容易得到均質(zhì)粉末。其成形性和燒結(jié)性都好。
還原鐵粉,化學(xué)式為Fe外觀為灰色或黑色粉末,又稱“雙吸劑”,能夠吸收空氣中的水分和氧氣,常用于食品保鮮。還原鐵粉一般由四氧化三鐵在高熱條件下在氫氣流或一氧化碳氣流中還原生成,主要成分為結(jié)構(gòu)疏松的單質(zhì)鐵。由于還原鐵粉本身已為粉末狀,再加之其微觀結(jié)構(gòu)又十分疏松,故其表面積極大。還原鐵粉在化工生產(chǎn)及實驗室作業(yè)中常用作優(yōu)質(zhì)還原劑。
原理
還原鐵粉一般由四氧化三鐵在高熱條件下在氫氣流或一氧化碳?xì)饬髦羞€原生成,主要成分為結(jié)構(gòu)疏松的單質(zhì)鐵。由于還原鐵粉本身已為粉末狀,再加之其微觀結(jié)構(gòu)又十分疏松,故其表面積極大。在化工生產(chǎn)及實驗室作業(yè)中常用作優(yōu)質(zhì)還原劑。
在中學(xué)化學(xué)課程中常用的關(guān)于還原鐵粉的方程式有(人教版高一第一冊<金屬及其化合物>):
3Fe+4H2O(g)=高熱=四氧化三鐵+4H2
還原鐵粉通俗是利用固體或氣體還原劑(冶金焦、木炭、無煙煤、水煤氣、轉(zhuǎn)化天然氣、分解氨、氫等)還原鐵的氧化物(鐵精礦、軋鋼鐵鱗等)來制取海綿狀的鐵。還原過程中分為(固體碳還原)一次還原和二次還原,一次還原就是固體碳還原制取海綿鐵,一次還原主要流程是:(鐵精礦、軋鋼鐵鱗等)→烘干→磁選→粉碎→篩分→裝罐→進(jìn)入一次還原爐→海綿鐵。二次精還原流程:海綿鐵→清刷→破碎→磁選→二次還原爐→粉塊→解碎→磁選→篩分→分級→混料→包裝→成品。用還原法所生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)鐵粉,各項參數(shù)達(dá)標(biāo),F(xiàn)e≥98%,碳≤0.01%,磷和硫都小于0.03%,氫損為0.1~0.2%。還原鐵粉的主要用途有:粉末冶金制品還原鐵粉,此行業(yè)耗用還原鐵粉總量的60%~80%。電焊條用還原鐵粉,在藥皮中加入10~70%鐵粉可改進(jìn)焊條的焊接工藝并顯著提高熔敷效率。我國粉末冶金行業(yè)技術(shù)的不斷提高,目前粉末冶金零件廣泛應(yīng)用與飛機(jī),槍械,摩托車,家庭轎車,汽車,農(nóng)機(jī),礦山,電動工具,機(jī)床,運輸?shù)雀鞣N機(jī)械行業(yè)。
鐵粉系列
聚合硫酸鐵
聚合硫酸鐵形態(tài)性狀是淡黃色無定型粉狀固體,極易溶于水,10%(重量)的水溶液為紅棕色透明溶液,吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水、各種工業(yè)廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。
應(yīng)用特點
聚合硫酸鐵與其他無機(jī)絮凝劑相比具有以下特點:
1. 新型、優(yōu)質(zhì)、高效鐵鹽類無機(jī)高分子絮凝劑;
2. 混凝性能優(yōu)良,礬花密實,沉降速度快;
3. 凈水效果優(yōu)良,水質(zhì)好,不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質(zhì),亦無鐵離子的水相轉(zhuǎn)移,無毒,無害,安全可靠;
4. 除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著;
5. 適應(yīng)水體PH值范圍寬為4-11,最佳PH值范圍為6-9,凈化后原水的PH值與總堿度變化幅度小,對處理設(shè)備腐蝕性小;
6. 對微污染、含藻類、低溫低濁原水凈化處理效果顯著,對高濁度原水凈化效果尤佳;
7. 投藥量少,成本低廉,處理費用可節(jié)省20%-50%。
合成方法
聚合硫酸鋁液體,將硫酸濃度約3%加入到硫酸亞鐵中,再加入亞硝酸鈉與磷酸亞鐵之比約3:100,通入空氣或者氧氣進(jìn)行氧化,經(jīng)水解,聚合反應(yīng)制得堿式硫酸鐵。
聚合硫酸鐵固體產(chǎn)品的制造方法:
利用液體亞鐵為原料,制勝空氣作氧化劑,經(jīng)過低溫脫水、粉碎、高溫氧化、欣欣然冷卻、調(diào)聚、固化、陳化、粉碎到成品完成。
操作處置與儲存
操作注意事項:密閉操作,局部排風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡,穿橡膠耐酸堿服,戴橡膠耐酸堿手套。遠(yuǎn)離易燃、可燃物。避免產(chǎn)生粉塵。避免與堿類、醇類接觸。尤其要注意避免與水接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項:儲存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。相對濕度保持在75%以下。包裝必須密封,切勿受潮。應(yīng)與易(可)燃物、堿類、醇類等分開存放,切忌混儲。不宜久存,以免變質(zhì)。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
應(yīng)用行業(yè)
粉末冶金制品使用還原鐵粉,耗用還原鐵粉總量的60%~80%。電焊條用還原鐵粉,在藥皮中加入10~70%鐵粉可改進(jìn)焊條的焊接工藝并顯著提高熔敷效率。化工用還原鐵粉,主要用于化工催化劑,貴金屬還原,合金添加,銅置換等。切割不銹鋼鐵粉,在切割鋼制品時,向氧-乙炔焰中噴射鐵粉,可改善切割性能,擴(kuò)大切割鋼種的范圍,提高可切割厚度。我國粉末冶金行業(yè)技術(shù)的不斷提高,粉末冶金零件廣泛應(yīng)用于飛機(jī),槍械,摩托車,家庭轎車,汽車,農(nóng)機(jī),礦山,電動工具,機(jī)床,運輸?shù)雀鞣N機(jī)械行業(yè)。
注意事項
還原鐵粉由于易氧化,故要粉碎分級必須要在保護(hù)氣體的狀態(tài)下進(jìn)行,一般要進(jìn)行超微粉碎分級時是用JZDB氮氣保護(hù)粉碎分級機(jī)進(jìn)行超微粉碎分級,如果只是要對還原鐵粉進(jìn)行高精分級則只需用JZDF氮氣保護(hù)分級機(jī)即可。
另外在市面上銷售的一種熱袋,其結(jié)構(gòu)為兩層包裝袋,外層為不透氣包裝,內(nèi)層為一裝滿還原鐵粉的透氣小包,使用時只需打開外層包裝,使空氣進(jìn)入,還原鐵粉即可立即與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生熱,可使溫度保持在45度左右長達(dá)4小時之久。其原理也是利用了還原鐵粉易與氧化劑反應(yīng)的特點
參考資料 >
還原鐵粉.鞏義市鵬達(dá)粉末冶金廠.2024-04-06