一种制备氧化铁粉的方法技术

一种制备氧化铁粉的方法，涉及一种应用于功能陶瓷、催化剂、电池、玻璃、油漆、磁性和磁记录介质材料等领域的氧化铁粉的制备方法。该方法将液态羰基铁经过加热蒸发以后形成羰基铁蒸气，将羰基铁蒸气通入反应塔，控制塔内温度达到３００～８００℃后，向塔内通入氮气和空气的混合气体，羰基铁发生氧化反应生成氧化铁粉末，将粉末过筛、除碳后得到高分散、无团聚、粒度小于０．５μｍ的球形氧化铁粉末。

【技术实现步骤摘要】
一种制备氧化铁粉的方法
一种制备氧化铁粉的方法，涉及一种应用于功能陶瓷、催化剂、电池、玻璃、油漆、磁性和磁记录介质材料等领域的氧化铁粉的制备方法。
技术介绍
超细均分散氧化铁粉，以其特别的电磁学性能和明显的表面效应以及鲜艳的色彩，被广泛的应用于功能陶瓷、催化剂、电池、玻璃、油漆、磁性和磁记录介质材料等领域。传统工艺制备氧化铁粉通常需要经过烧结、化学气相沉积、机械研磨等过程。这些过程中容易将杂质金属元素带进粉末，产出的粉末颗粒分散性差，在烧结过程很容易造成粉末的团聚结块，而且这些方法存在工艺复杂，流程长、操作复杂、成本高等缺陷。羰基铁与氧气反应在一定的条件下也可以制得氧化铁粉末，反应式如下：由于制备羰基铁工艺较为复杂，致使目前使用该方法工业化制备氧化铁粉末的方法并未实现。故需对羰基铁制备氧化铁粉末的方法进行探索。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种杂质金属元素少、颗粒分散性好、无团聚结块，且工艺流程简单、操作容易、成本低的制备氧化铁粉的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下措施。一种制备氧化铁粉的方法，其特征在于其制备过程是将羰基铁液体在103～120℃温度下，蒸发成羰基铁蒸气通入反应塔，同时向反应塔通入空气与氮气的混和气体，控制反应塔温度300～800℃，得到氧化铁粉末，经过筛、除碳得到球形氧化铁粉末。本专利技术的一种制备氧化铁粉的方法，其特征在于其制备过程采用的羰基铁液体是羰化冶金方法制备的。本专利技术的一种制备氧化铁粉的方法，其特征在于向反应塔通入的空气与氮气的混合气体，其中O2含量在3％～5％。本专利技术的一种制备氧化铁粉的方法，其特征在于是将反应塔得到的氧化铁-->粉，在还原气体或者惰性气体氛围、550℃温度下进行热处理，得到氧化铁粉末的。本专利技术的方法，由于采用羰化冶金方法制备的羰基铁为原料，不含其它杂质金属元素，所以使用该方法制备氧化铁粉铁含量高，杂质含量少。该方法向反应塔通入一定比例的氮气和空气的混合气体，避免了像反应塔只通空气造成的问题。使用该方法可制备出高分散、无团聚、粒度小于0.5μm的球形氧化铁粉末。经过热处理后氧化铁粉末中的含碳量会降至0.004％～0.008％，且粉末颜色更红本专利技术的方法工艺简单，流程短，生产成本低。具体实施方式一种制备氧化铁粉的方法，其制备过程是将羰基铁液体通过给料器进入羰基铁蒸发器，控制蒸发温度103～120℃，将蒸发得到的羰基铁蒸气通入反应塔，同时向反应塔通入空气与氮气的混和气体，控制反应塔温度300～800℃，羰基铁开始反应并最终得到氧化铁粉末，将粉末过筛、除碳得到高分散、无团聚、粒度小于0.5μm的球形氧化铁粉末，再将铁粉经过脱碳热处理工艺便得到含碳量0.004％～0.008％的球形氧化铁粉产品。向反应塔通入的空气与氮气的混合气体，其中O2含量在3％～5％。将反应塔得到的氧化铁粉含碳量约为0.2％～0.3％，将其送入温度在550℃的鼓风式马弗炉进行热处理，处理时保持炉内还原气体或者惰性气体氛围，经过热处理后氧化铁粉末中的含碳量会降至0.004％～0.008％，且粉末颜色更红。以下结合实例对本专利技术的方法进一步说明。实施例1将羰基铁储槽内的500L羰基铁液体用氮气压入蒸发器，控制蒸发器内温度103℃，羰基铁液体沸腾生成羰基铁蒸气。控制反应塔内压力0.05MPa、温度300℃，控制羰基铁蒸气以75L/h的流速进入反应塔，氮气和空气的混和气体氧气含量3％)以流速100L/min进入反应塔，则羰基铁在反应塔中与O2反应生成红色氧化铁粉末，过筛后得到282Kg粉末。经测定，该粉末中含碳量0.2％～0.3％。将粉末送入550℃的鼓风式马弗炉处理5小时，最终得到含Fe3+60％的氧化铁粉末，粒度小于0.5μm，分散均匀，无颗粒团聚现象。经测定经过热处理后的氧化铁粉末中含碳量降为0.004％。实施例2将羰基铁储槽内的500L羰基铁液体用氮气压入蒸发器，控制蒸发器内温度-->110℃，羰基铁液体沸腾生成羰基铁蒸气。控制反应塔内压力0.05MPa、温度400℃，控制羰基铁蒸气以80L/h的流速进入反应塔，氮气和空气的混和气体(氧气含量5％)以流速110L/min进入反应塔，则羰基铁在反应塔中与O2反应生成红色氧化铁粉末，过筛后得到286Kg粉末。经测定，该粉末中含碳量0.2％～0.3％。将粉末送入550℃的鼓风式马弗炉处理5.5小时，最终得到含Fe3+60％的氧化铁粉末，粒度小于0.5μm，分散均匀，无颗粒团聚现象。经测定经过热处理后的氧化铁粉末中含碳量降为0.005％～0.007％。实施例3将羰基铁储槽内的500L羰基铁液体用氮气压入蒸发器，控制蒸发器内温度120℃，羰基铁液体沸腾生成羰基铁蒸气。控制反应塔内压力0.05MPa、温度550℃，控制羰基铁蒸气以80L/h的流速进入反应塔，氮气和空气的混和气体(氧气含量4％)以流速120L/min进入反应塔，则羰基铁在反应塔中与O2反应生成红色氧化铁粉末，过筛后得到289Kg粉末。经测定，该粉末中含碳量0.2％～0.3％。将粉末送入550℃的鼓风式马弗炉处理5小时，最终得到含Fe3+63％的氧化铁粉末，粒度小于0.5μm，分散均匀，无颗粒团聚现象。经测定经过热处理后的氧化铁粉末中含碳量降为0.004％～0.006％。实施例4将羰基铁储槽内的500L羰基铁液体用氮气压入蒸发器，控制蒸发器内温度118℃，羰基铁液体沸腾生成羰基铁蒸气。控制反应塔内压力0.05MPa、温度800℃，控制羰基铁蒸气以80L/h的流速进入反应塔，氮气和空气的混和气体(氧气含量3％)以流速115L/min进入反应塔，则羰基铁在反应塔中与O2反应生成红色氧化铁粉末，过筛后得到286Kg粉末。经测定，该粉末中含碳量0.2％～0.3％。将粉末送入550℃的鼓风式马弗炉处理5小时，最终得到含Fe3+60％的氧化铁粉末，粒度小于0.5μm，分散均匀，无颗粒团聚现象。经测定经过热处理后的氧化铁粉末中含碳量降为0.004％～0.005％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备氧化铁粉的方法，其特征在于其制备过程是将羰基铁液体在１０３～１２０℃温度下，蒸发成羰基铁蒸气通入反应塔，同时向反应塔通入空气与氮气的混和气体，控制反应塔温度３００～８００℃，得到氧化铁粉末，经过筛、除碳得到球形氧化铁粉末。

【技术特征摘要】
1.一种制备氧化铁粉的方法，其特征在于其制备过程是将羰基铁液体在103～120℃温度下，蒸发成羰基铁蒸气通入反应塔，同时向反应塔通入空气与氮气的混和气体，控制反应塔温度300～800℃，得到氧化铁粉末，经过筛、除碳得到球形氧化铁粉末。2.根据权利要求1所述的一种制备氧化铁粉的方法，其特征在于其制备过程采用的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永军，谭世雄，张强林，肖冬明，王多冬，刘俊，李朝平，刘军位，
申请(专利权)人：金川集团有限公司，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]