羰基鐵粉情況初步調(diào)研-展示頁(yè)
2024-08-20 15:50本頁(yè)面
【正文】 法的1/3；合成速度60小時(shí)/釜，而高壓法需要120小時(shí)/釜；鐵的轉(zhuǎn)化率大于75%，而高壓法僅為65%左右。在設(shè)備上，由于羰基鐵粉主要反應(yīng)是在中溫、高壓的情況下發(fā)生，涉及反應(yīng)物多為易燃易爆物質(zhì)，因此對(duì)設(shè)備抗壓性、密閉性要求很高。 羰基鐵粉的生產(chǎn)對(duì)工藝和設(shè)備的要求非?？量?。將鐵粉用H2氣體還原1小時(shí)，%左右，同時(shí)其他元素的含量也將明顯降低。這樣一來(lái)羰基鐵粉中就不可避免的會(huì)有N元素的存在，從旋風(fēng)收集器中收集到的產(chǎn)品一般鐵含量約在97%左右，其中C和N的含量均小于1%。 低壓分解工序： 五碳基鐵在60℃時(shí)開(kāi)始微分解，155℃時(shí)分解率明顯增大，平時(shí)應(yīng)貯存于充有一定壓力一氧化碳?xì)怏w的避光容器里。工業(yè)上以海綿鐵(鐵約占95%)塊或氧化鐵鱗作為合成原料經(jīng)球磨成粉狀，然后在氫氣氛下進(jìn)行還原，裝入合成反應(yīng)釜，一氧化碳?xì)怏w經(jīng)高壓壓氣機(jī)加壓導(dǎo)入反應(yīng)釜，同時(shí)給釜體加熱，發(fā)生合成反應(yīng)，生成五羰基鐵并經(jīng)減壓冷卻為液體，其工藝流程如圖1所示。2 羰基鐵粉的制備技術(shù)目前，工業(yè)上制取羰基鐵粉最成熟的工藝為高壓氣相合成法，包括國(guó)際巨頭BSF、美國(guó)陶氏、中國(guó)國(guó)內(nèi)全部羰基鐵粉生產(chǎn)廠家都采用該法生產(chǎn)，其合成壓力超過(guò)200bar，反應(yīng)溫度為150~200℃，反應(yīng)時(shí)間120h，分為高壓合成和熱分解制粉兩大工序。 （11）制備羰基鐵包云母粉、鐵包玻璃珠、鐵包玻璃纖維等新型復(fù)合吸波涂料。 （9）羰基鐵液體是部分化工催化劑的優(yōu)質(zhì)原料。在作為食品添加劑方面，美國(guó)食品處方(Food chemicolsCoder)中規(guī)定元素鐵粉對(duì)于合格的飲食，鐵必須要純度高，粒度細(xì)，比表面積大(~10μm)，目前，美國(guó)每年在面包和面粉中添加元素粉用量在900t左右。 （7）在醫(yī)藥領(lǐng)域和食品鐵營(yíng)養(yǎng)添加劑應(yīng)用。產(chǎn)品可達(dá)到其它鐵粉不可替代的品質(zhì)性能。 （5）用作超硬材料和磨料磨具添加劑。 （3）以羰基鐵鎳作硬質(zhì)合金粘結(jié)劑替代價(jià)格昂貴的鈷粉，生產(chǎn)礦用硬質(zhì)合金工具，達(dá)到Y(jié)G硬質(zhì)合金同類(lèi)產(chǎn)品性能，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考察使用壽命比同類(lèi)YG合金長(zhǎng)。 （2）用作高密度合金添加劑，可防止形成脆化相。而羰基鐵粉是利用氣法精煉技術(shù)生產(chǎn)而得，是由五羰基鐵[Fe(CO)5]熱分解制取的超微粉末，屬于高新技術(shù)產(chǎn)品。 WORD格式可編輯 關(guān)于羰基鐵粉的初步調(diào)研1 關(guān)于羰基鐵粉概述 自1889年蒙德(IJudwigMond)和蘭格爾(CarlLanger)發(fā)現(xiàn)了羰基鎳，引起了科學(xué)家們的濃厚興趣。周期表中某些過(guò)渡族元素(鎳、鉆、鐵等)能與一氧化碳反應(yīng)生成羰基化合物，經(jīng)熱分解可獲得不含有害雜質(zhì)、粒度細(xì)、活性大等性能獨(dú)特的羰基粉末。羰基鐵粉產(chǎn)品種類(lèi)繁多，分為普通羰基鐵粉、磷化羰基鐵粉、還原羰基鐵粉、包覆羰基鐵粉和合金羰基鐵粉等多種，而每種因形貌、粒徑、純度、性能的不同又包含著許多品種，不同的羰基鐵粉有著不同的用途，因此羰基鐵粉的應(yīng)用分布極為廣泛，其具體應(yīng)用如下： （1）借其活性大，粒度細(xì)的特點(diǎn)，以及良好的成型性和燒結(jié)性，在鐵基粉末冶金結(jié)構(gòu)零件中添加少量羰基鐵粉，可以降低燒結(jié)溫度，改善和提高制品的組織結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能，是生產(chǎn)高品質(zhì)粉末冶金制品的原料。已應(yīng)用于制造穿甲彈，永不磨損高密度手表零件等。 （4）羰基鐵粉形呈洋蔥球?qū)訝瞠?dú)特結(jié)構(gòu)，其具有良好磁性能，用于制造導(dǎo)磁介電鐵芯，高頻磁芯和多種軟磁材料元件。是金剛石工具和砂輪優(yōu)良的粘結(jié)劑。 （6）在農(nóng)業(yè)上，利用超微鐵粉進(jìn)行磁優(yōu)選良種，使其發(fā)育快，提高單位面積產(chǎn)量，美國(guó)采用此法優(yōu)選草籽，提高牧草產(chǎn)量和面積?？梢苑脦椭蕴岣呱硌a(bǔ)血功能，納米級(jí)羰基鐵粉可被用作注射用補(bǔ)鐵劑，可作為靶向材料在外磁場(chǎng)和藥物作用下治療腫瘤。國(guó)內(nèi)部分牛奶產(chǎn)品中標(biāo)定100g中鐵含量在6~10mg。 （10）亞微米級(jí)羰基鐵粉為新型粉末冶金工藝——注射成形提供了優(yōu)質(zhì)原料，可方便的制造醫(yī)療、BP、手機(jī)等復(fù)雜形狀制品粉末冶金零部件。目前，已大量使用于隱形飛機(jī)、隱形艦艇、導(dǎo)彈等軍用產(chǎn)品的外表吸波涂層。 高壓合成工序：羰基鐵的高壓合成和熱分解制粉為可逆反應(yīng)，其反應(yīng)式為： 高壓羰基化合成是一種具有很高選擇性的提純方法，在一定工藝條件下，鐵能與一氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成羰基化合物。 圖1 五羰基鐵高壓合成工藝流程 反應(yīng)生成的五羰基鐵液體呈明黃或橙黃色，沸點(diǎn)103℃，20℃，能溶于汽油、苯、乙醚等有機(jī)溶劑，有空氣存在下震擊時(shí)易發(fā)生燃燒、爆炸，受光照(紫外光)則分解為2Fe(CO)5→Fe2(CO)9+CO，生成較穩(wěn)定的紫黃色三斜結(jié)晶體，九羰基二鐵可作為產(chǎn)品出售，主要用于化工催化劑。工業(yè)上五羰基鐵的分解是在一個(gè)壁熱式電加熱或燃?xì)饴菪郊訜岬牧⑹綀A筒體熱解爐內(nèi)進(jìn)行的，五碳基鐵經(jīng)氣化后，從筒頂?shù)闹行膶?dǎo)入熱解爐內(nèi)，在300℃，1bar的壓力下，使氣態(tài)五碳基鐵分解形成鐵核長(zhǎng)大，最終獲得所需技術(shù)性能的羰基鐵粉，其反應(yīng)式為： 在分解過(guò)程中，因?yàn)镕e有催化CO與CO2反應(yīng)的作用，通常采用通NH3作為保護(hù)氣體來(lái)抑制該反應(yīng)。由于有Fe2O3，F(xiàn)e3N等雜質(zhì)的存在，同時(shí)，鐵粉表明也會(huì)對(duì)CO和NH3氣體有一定的吸附，這些因素造成鐵粉硬度比較大，通常
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