Отримання - залізний порошок - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Залізний порошок
Одержання залізного порошку із сульфату заліза починається з приготування водного розчину Fe SO4 - Для цього залізний купорос розчиняють у воді, підігрітій до 55 - 65 С. Кислотність розчину повинна становити приблизно 05 - 10 л кислоти на 1 м3 розчину. [1]
Отримання залізного порошку відновленням його із залізної окалини або руди природним газом дає можливість використовувати як сировину велику кількість дешевої окалини, одержуваної при прокатці і куванні сталі. [2]
Для отримання залізного порошку в даний час застосовується велика різноманітність методів, що пояснюється не лише потребою в порошках різного призначення, а й пошуками такої технології, яка б забезпечила отримання дешевого та якісного порошку. [3]
Для отримання залізного порошку з частинками не-подовженої форми діаметром 0 10 - 0 01 мк зазвичай використовуються хімічні реакції. Залізо розчиняється в гарячому розчині мурашиної кислоти, потім розчин охолоджується і випадає в осад залізо. Осад сушать і змішують з 2% окису кальцію або магнію та нагрівають у потоці водню до температури. Продуктами реакції є газоподібні вуглеводні та дрібні частинки заліза. Залізо такої дисперсності є вибухонебезпечним. Для усунення цього порошкоподібне залізо вміщується в ацетон, що захищає його при подальшій обробці. Пресування магнітів із порошкового заліза проводиться автоматично на відповідному устаткуванні. Після пресування вироби лише просушуються та покриваються лаком. [4]
Спосіб отримання залізного порошку впливає на якість виробів, але цей вплив може бути компенсований вибором схеми ущільнення при формуванні порошкової заготовки. Приущільнення за схемою одностороннього або двостороннього формування в закритій матриці частинки незначно переміщуються щодо один одного в радіальному напрямку. Відбувається лише осадка частинок із заповненням порожнин, утворених при засипанні. При цьому в місцях взаємного контакту частинок виникають в основному нормальні напруги, а частка дотичних напруг незначна. Тому оксидна плівка на поверхні частинок не руйнується, а формозмінюється з матеріалом частинок. В результаті частинки порошку навіть при високій щільності зразка розділені крихкою оксидною плівкою у вигляді просторової сітки, через яку відбувається руйнування зразка. Потім заготовку спікають у відновлювальній атмосфері, наприклад, у водні або дисоційованому аміаку, або в атмосфері, що не допускає окислення, наприклад, аргоні або азоті. [5]
Вихідною сировиною для отримання залізного порошку цього процесу служать кварцити. [6]
Залізо використовується для одержання залізного порошку та виробництва високоякісних сталей. Установки цього мають відносно невисоку продуктивність - приблизно 15 - 30 тис. m на рік. У такий спосіб отримують залізо у СРСР, Швеції, Канаді, США, ФРН та інших країнах. [7]
Це залізо використовують для отримання залізного порошку і як замінник брухту при виробництві високоякісних сталей. [8]
Існують два варіанти електролітичних методів одержання залізного порошку: осадження на катоді компактного тендітного заліза з подальшим розмолом та відновленням його в атмосфері водню та осадження на катоді губчастого заліза, яке після промивання та сушіння перетворюють на порошок. Перший варіант трудомісткий і менш економічний, ніж другий; порошки, що утворюються, відрізняються низькою дисперсністю. [9]
Уроботах [10, 11] наводиться опис процесу отримання залізного порошку прямим відновленням окислених залізних руд, так званий Н – Jron процес. [10]
Електролітичне залізо може бути цікавим лише у двох випадках: при отриманні дуже чистого заліза та отриманні залізного порошку. Однак ці цілі можуть бути досягнуті шляхом відновлення заліза з його оксидів воднем або природним газом. У міру вдосконалення технології прямого відновлення оксидів заліза за допомогою водню або природного газу електролітичний спосіб стає менш конкурентоспроможним. Тим не менш, нижче наводяться основні параметри електролітичного отримання заліза з водних розчинів. [12]
Розглянуті схеми найбільш перспективні з погляду отримання дешевого та якісного порошку і є основними технологічними схемами одержання залізного порошку в СРСР. [13]
Осад заліза у вигляді порошку безперервно механічно зчищається з дисків, промивається, висушується, диспергується на кульовому млині, пасивується і потім обпалюється для одержання товарного залізного порошку. [15]