本发明涉及一种从矿渣中提取铁粉的方法,属于金属材料制备领域。
背景技术:
铁粉是粉末冶金和永磁电机的重要原料。粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点,非常适合于大批量生产。然而,目前的铁粉制取工艺复杂,且操作麻烦,因而带来了较高的成本,无法满足市场需求。
技术实现要素:
针对上述现有技术存在的问题,本发明的目的是提供一种从矿渣中提取铁粉的方法,工艺简单、操作容易,且制备成本低,能够满足市场需求。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种从矿渣中提取铁粉的方法,包括如下步骤:
步骤一:将含铁矿渣置于破碎机中,破碎成粒度均匀的矿渣料;再将矿渣料依次置于粉碎机和筛分机中粉碎和筛分至均匀的粒度;
步骤二:将筛分后的矿渣料置于装有清水的反应容器中搅拌,矿渣中的金属在重力作用下沉降到反应容器的底部;
步骤三:对沉淀物进行过滤蒸发后得到含金属固体,将其置于管式加热炉内,通入还原气体,在还原温度600-800℃下与含金属固体发生还原反应,自然冷却后取出反应物;
步骤四:对反应物进行筛分后即可得到铁粉。
优选的,步骤一中筛分后的粒度为150-200目。
还原气体可以采用co或h2,优选的,步骤三中通入的还原气体可以为h2和n2的混合物,其中h2含量为95vol%。还原反应后的生成物为h2o,排放后不会污染环境,且制备时也不会对操作人员的身体健康造成危害。
优选的,所述还原温度为800℃。
本发明所采用的工艺简单、操作容易,一次性制取的铁粉量大,且制得的铁粉纯度在90%左右,能够满足一般粉末冶金市场的需求;本发明制备过程中对设备和原料的要求低,利用的原料为价格较低的矿渣,且只需要提供管式加热炉及h2即可,降低了加工投入成本,值得大力推广应用,也实现了对矿渣的充分利用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种从矿渣中提取铁粉的方法,包括如下步骤:
步骤一:将含铁矿渣置于破碎机中,破碎成粒度均匀的矿渣料;再将矿渣料依次置于粉碎机和筛分机中粉碎和筛分至均匀的粒度,粒度为150-200目;
步骤二:将筛分后的矿渣料置于装有清水的反应容器中搅拌,矿渣中的金属在重力作用下沉降到反应容器的底部;
步骤三:对沉淀物进行过滤蒸发后得到含金属固体,将其置于管式加热炉内,通入还原气体h2,在还原温度800℃下与含金属固体发生还原反应,自然冷却后取出反应物;
步骤四:对反应物进行筛分后即可得到铁粉。
对本实施例得到的铁粉进行检测,其中fe的含量为92.5%,纯度较高。
实施例2
一种从矿渣中提取铁粉的方法,包括如下步骤:
步骤一:将含铁矿渣置于破碎机中,破碎成粒度均匀的矿渣料;再将矿渣料依次置于粉碎机和筛分机中粉碎和筛分至均匀的粒度,粒度为150-200目;
步骤二:将筛分后的矿渣料置于装有清水的反应容器中搅拌,矿渣中的金属在重力作用下沉降到反应容器的底部;
步骤三:对沉淀物进行过滤蒸发后得到含金属固体,将其置于管式加热炉内,通入还原气体h2和n2的混合物,其中h2含量为95vol%;在还原温度600℃下与含金属固体发生还原反应,自然冷却后取出反应物;
步骤四:对反应物进行筛分后即可得到铁粉。
对本实施例制备得到的铁粉进行检测,其中fe的含量为89.9%,纯度较高。
实施例3
一种从矿渣中提取铁粉的方法,包括如下步骤:
步骤一:将含铁矿渣置于破碎机中,破碎成粒度均匀的矿渣料;再将矿渣料依次置于粉碎机和筛分机中粉碎和筛分至均匀的粒度,粒度为150-200目;
步骤二:将筛分后的矿渣料置于装有清水的反应容器中搅拌,矿渣中的金属在重力作用下沉降到反应容器的底部;
步骤三:对沉淀物进行过滤蒸发后得到含金属固体,将其置于管式加热炉内,通入还原气体h2和n2的混合物,在还原温度700℃下与含金属固体发生还原反应,自然冷却后取出反应物;
步骤四:对反应物进行筛分后即可得到铁粉。
对本实施例得到的铁粉进行检测,其中fe的含量为90.3%。