一种纳米铁粉的生产方法.pdf

一种纳米铁粉的生产方法，涉及一种采用羰基法，以羰基铁生产纳米铁粉的方法。其过程是将羰基铁加热蒸发成气态，羰基铁蒸气再与一氧化碳气体配制成混合气体，将该混合气体通入分解器进行热分解，控制分解器内部温度在150～400℃、压力在1～100KPa，使混合气体中的羰基镍分解形成粒度为1～500nm的超细铁粉。利用本发明的方法生产的纳米铁粉，活性好，粒度细，比表面积大，广泛用于粉末冶金领域。

1.  一种纳米铁粉的生产方法，其特征在于其过程是将羰基铁加热蒸发成气态，羰基铁蒸气再与一氧化碳气体配制成混合气体，将该混合气体通入分解器进行热分解，控制分解器内部温度在150～400℃、压力在1～100KPa，使混合气体中的羰基镍分解形成粒度为1～500nm的超细铁粉。

2.  根据权利要求1所述的一种纳米铁粉的生产方法，其特征在于其混合气体中羰基铁蒸气与CO的体积比例为：1∶0.05～1000。

一种纳米铁粉的生产方法
技术领域
一种纳米铁粉的生产方法，涉及一种采用羰基法，以羰基铁生产纳米铁粉的方法。
背景技术
铁粉广泛应用于粉末冶金、磁性材料、军工、钢铁、食品等领域。目前生产铁粉的方法有电解法、化学还原法、雾化法。在国外已经有BASF公司利用羰基法大量生产铁粉，其产品特点是活性好，粒度细，比表面积大，磁性好。使用羰基法生产纳米铁粉还没有报道。目前，采用现有技术制备超细铁粉时，生产的铁粉存在粒度不够细，活性不好，磁性差，以及粉末容易被氧化的不足。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种生产的铁粉粒度细、活性和磁性好以及粉末不容易被氧化的纳米铁粉的生产方法。
本发明通过以下技术方案实现的。
一种纳米铁粉的生产方法，其特征在于其过程是将羰基铁加热蒸发成气态，羰基铁蒸气再与一氧化碳气体配制成混合气体，将该混合气体通入分解器进行热分解，控制分解器内部温度在150～400℃、压力在1～100KPa，使混合气体中的羰基镍分解形成粒度为1～500nm的超细铁粉。
本发明的方法，在分解过程中采取控制工艺条件的办法，可以得到不同粒度、性能稳定的粉末。这种方法避免了其他如电解法、化学还原法、雾化法等方法生产的的粉末粒度不够细，比表面积不够大，磁性差且容易氧化和分散不均匀的缺点，达到了生产分散均匀、粒度均匀且理化性质稳定的纳米铁粉的目的。
本发明的一种纳米铁粉的生产方法，其特征在于其混合气体中羰基铁蒸气与CO的体积比例为：1∶0.05～1000。
本发明的方法和现有技术比较有以下实质特点：
1.将羰基铁和CO气体按比例混合均匀后进行热分解，控制分解过程的工艺参数，可制备出铁粉粒度范围在1～500nm的超细纳米铁粉。
2.将羰基铁和CO按一定比例充分混合后，进入分解器热分解得到粉末产品，该分解方法不用添加化学试剂，操作简单，控制容易，避免了采用机械混合法中产生的铁粉粉末分散不均的问题。
3.避免了采用机械混合法中产生的二次污染，降低了产品的杂质含量。
4.本发明简化了工艺流程，降低了生产成本。
具体实施方式
一种纳米铁粉的生产方法，其过程是将羰基铁加热蒸发成气态，羰基铁蒸气再与一氧化碳气体配制成混合气体，将该混合气体通入分解器进行热分解，控制分解器内部温度在150～400℃、压力在1～100KPa，使混合气体中的羰基镍分解形成粒度为1～500nm的超细铁粉。其混合气体中羰基铁蒸气与CO的体积比例为：1∶0.05～1000。
实施例1
分解器预加热至220℃时，将羰基铁含量为10％，CO含量为90％的气体在气体缓冲罐内充分混合，配制成混合蒸气，以流速为1m/s的速度通入分解器，控制分解器温度为220～230℃，分解器压力为5KPa，则混合气体中的羰基铁在分子数量级分解并形成粒径在20～50nm之间的超细铁粉，产品铁分布均匀，粒度范围窄，活性大，分解释放出的一氧化碳气体经收尘后，回收进入气体储罐。
实施例2
分解器预加热至280℃时，将羰基铁含量为30％，CO含量为70％的气体在气体缓冲罐内充分混合，配制成混合蒸气，以流速为2m/s的速度通入分解器，控制分解器温度为280～290℃，分解器压力为15KPa，则混合气体中的羰基铁在分子数量级分解并形成粒径在50～80nm之间的超细铁粉，产品铁分布均匀，粒度范围窄，活性大，分解释放出的一氧化碳气体经收尘后，回收进入气体储罐。
实施例3
分解器预加热至330℃时，将羰基铁含量为50％，CO含量为50％的气体在气体缓冲罐内充分混合，配制成混合蒸气，以流速为3m/s的速度通入分解器，控制分解器温度为330～350℃，分解器压力为55KPa，则混合气体中的羰基铁在分子数量级分解并形成粒径在80～100nm之间的超细铁粉，产品铁分布均匀，粒度范围窄，活性大，分解释放出的一氧化碳气体经收尘后，回收进入气体储罐。
实施例4
分解器预加热至330℃时，将羰基铁含量为70％，CO含量为30％的气体在气体缓冲罐内充分混合，配制成混合蒸气，以流速为4m/s的速度通入分解器，控制分解器温度为350～390℃，分解器压力为85KPa，则混合气体中的羰基铁在分子数量级分解并形成粒径在100～200nm之间的超细铁粉，产品铁分布均匀，粒度范围窄，活性大，分解释放出的一氧化碳气体经收尘后，回收进入气体储罐。