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　　還原鐵粉的主要用途是用于粉末冶金，無論是制造機(jī)械零件還是生產(chǎn)摩擦材料、減摩材料、超硬材料、磁性材料及其制品都要用到它。生產(chǎn)鐵粉的方法有很多種，還原法應(yīng)用最為廣泛。其中有固體還原法，用木炭、焦炭、無煙煤作還原劑與鐵礦石、鐵鱗在950-1100℃的高溫反應(yīng)生成鐵粉。主要化學(xué)反應(yīng)有：

　　CO₂+C=2CO

　　3Fe₂O₃+CO=2Fe₃O₄+CO₂

　　Fe₃O₄+CO+=3FeO+CO₂

　　FeO+CO=Fe+CO₂

　　還有氣體還原法，常用氫氣、水煤氣或天然氣作還原劑與鐵鱗、鐵礦石反應(yīng)而得。例如用氫氣做還原劑與氧化鐵反應(yīng)來生產(chǎn)鐵粉，其反應(yīng)如下：

　　3Fe₂O₃+H₂=2Fe₃O₄+H₂O

　　Fe₃O₄+H₂=3FeO+H₂O

　　FeO+H₂=Fe+H₂O

　　以上反應(yīng)是在高于570℃的條件下進(jìn)行的，如果低于570℃，則Fe₃O₄直接被還原成鐵。

　　Fe₃O₄+4H₂=3Fe+4H₂O

　　除上述方法外，還有氣固聯(lián)合還原法。即用碳黑與轉(zhuǎn)化天然氣或木炭與煤氣作還原劑來生產(chǎn)鐵粉。但用以上方法生產(chǎn)的鐵粉粒度都較大，不能滿足有些生產(chǎn)部門的要求，我們通過大量的試驗(yàn)，成功地生產(chǎn)出超細(xì)還原鐵粉，銷路很好。

　　我們用硫酸亞鐵與草酸鈉（或與草酸、碳酸鈉）反應(yīng)來制取草酸亞鐵（其中有部分亞鐵氧化為高鐵，因這不是最終產(chǎn)品，不影響產(chǎn)品質(zhì)量），用氫氣與其反應(yīng)就能生成超細(xì)還原鐵粉，其主要化學(xué)反應(yīng)為：

　　FeSO₄+Na₂C₂O₄=Fe₂C₂O₄↓+Na₂SO₄

　　Fe₂C₂O₄=FeO+CO+CO₂

　　FeO+H₂=Fe+H₂O

　　（也可能有FeO+CO=Fe+CIO2）因本廠不能生產(chǎn)氫氣，為了運(yùn)輸、貯存和生產(chǎn)的安全，我們改用氨氣分解制取氫氣。

　　 一、生產(chǎn)過程

　　首先用硫酸亞鐵與草酸鈉反應(yīng)制取草酸亞鐵備用。氨通過氨分解爐在催化劑的作用下分解成氮?dú)夂蜌錃猓鸦旌蠚飧稍锖笏腿胧⒂胁菟醽嗚F的管式馬福爐中，溫度控制在400-500℃讓其完全反應(yīng)，直到不產(chǎn)生H₂O為止。在氫氮混合氣的保護(hù)下冷卻至室溫，然后再進(jìn)行鈍化即得產(chǎn)品，立即裝瓶或袋裝密封。生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖如下：

　　NH3→催化熱解（500-520℃）→N₂+H₂→干燥→還原草酸亞鐵（450-500℃）→鈍化→產(chǎn)品

　　二、總結(jié)

　　1、催化劑的選擇和使用

　　我們大家都知道合成氨的反應(yīng)是個(gè)可逆反應(yīng)：N₂+3H₂?2NH₃+Q按照催化理論合成氨的催化劑同樣也能促進(jìn)氨的分解；但我們還知道合成氨的反應(yīng)是個(gè)放熱反應(yīng)，溫度越低越有利于氨的生成。因此合成氨的催化劑往往是在不影響反應(yīng)速度的情況下適用的溫度越低越好，而氨分解則相反，應(yīng)采用合成氨的高溫催化劑，適用溫度500-600℃最好。

　　在催化劑生產(chǎn)和制備中，往往是使活性組分以化合物的形式存在于催化劑之中，這種化合物須經(jīng)過化學(xué)處理才會(huì)有活性，這個(gè)過程對(duì)于NH₃合成（分解）催化劑是還原過程，還原條件的不同直接影響到催化劑的活性和壽命，其還原方案生產(chǎn)催化劑的廠家會(huì)提供，不過需注意的一點(diǎn)是一定要還原到不出H₂O方可使用。

　　2、氫氣必須干燥，設(shè)備一定密封。

　　液氨中會(huì)有少量的H₂O，我們使用的是某某廠家生產(chǎn)的液氨、H₂O很少，質(zhì)量較高：同時(shí)如果催化劑還原不徹底，從氨分解爐中出來的氮、氫混合氣中也會(huì)含有少量的H₂O。因此氮、氫混合氣體必須干燥后才能通過管式爐中，否則H₂O與生產(chǎn)的鐵粉反應(yīng)重新氧化，反應(yīng)的時(shí)間再長也得不到高質(zhì)量的鐵粉，我們采用生石灰，硅膠進(jìn)行兩步干燥，生石灰價(jià)格便宜，硅膠可以反復(fù)使用，適用于大量生產(chǎn)。

　　同樣道理，設(shè)備密封不嚴(yán)，空氣進(jìn)入，鐵粉會(huì)部分氧化，產(chǎn)品質(zhì)量就沒有保證。因此所有的設(shè)備都要密封。生產(chǎn)前、生產(chǎn)過程中都要注意檢查。

　　3、鈍化是關(guān)鍵一步

　　此法生產(chǎn)出的鐵粉不僅粒度小，而且活性高，如不鈍化，一出爐就立刻赤熱而氧化。鈍化的方法有兩種，一種是反應(yīng)完畢后，在H₂、N₂的保護(hù)下，把溫度提高到600-800℃加熱一段時(shí)間，再冷卻出爐。另一種方法是鐵粉在H₂、N₂保護(hù)下先冷卻至室溫，再通入H₂、N₂混合氣的同時(shí)，通入少量的空氣，此時(shí)爐溫會(huì)微微上升，隨著N₂、H₂、空氣的不斷通入，爐溫又會(huì)慢慢下降，直到恢復(fù)到原來的溫度，方可出爐。需注意開始通入的空氣一定要少、要慢，且不可操之過急。

　　上述方法生產(chǎn)出的還原鐵粉粒度小、活性高，受到用戶好評(píng)。該工藝生產(chǎn)方法簡(jiǎn)便、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小，是目前中小型企業(yè)生產(chǎn)超細(xì)還原鐵粉的好方法。