[发明专利]一种粉末冶金铁粉的制备方法

权利要求书

1.一种粉末冶金铁粉的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)：造球

将高纯磁铁精矿进行高压辊磨处理，接着将辊磨后的矿粉与有机粘结剂进行混匀，然后造球，得到生球；

步骤(2)：预热和焙烧

将步骤(1)制得的生球在链篦机-回转窑中干燥、预热和焙烧，获得强度较高的焙烧球团；预热后球团抗压强度大于600N/个，所述焙烧球团强度超过2600N/个；

步骤(3)：预还原

将步骤(2)制得的焙烧球团分多次配入还原剂，然后在梯度温度下进行还原反应，得到预还原球团；

还原剂为烟煤，所述的还原剂的粒度为5~25mm；还原剂总量与球团质量之比为5:1~7:1；还原总时间为20~24h，梯度温度介于900~1100℃；

还原剂分3~4次加入，梯度温度有3个梯度；第一次配入还原剂的质量为球团质量的2~3倍，对应的还原温度为900℃，还原时间为1~1.5h；第二次配入还原剂的质量为球团质量的1~2倍，对应的还原温度为1000℃，还原时间为1~2h；第三次配入还原剂的质量为球团质量的1~2倍，对应的还原温度为1100℃；接着保持1100℃，如果还原剂没加完，将剩余的全部加完，然后还原16~21h，如果已经加完，保持该温度继续，还原16~21h；

步骤(4)：破碎和磨矿

将步骤(3)制得的预还原球团进行破碎，然后磨细，得到一次还原铁粉；

磨矿过程采用真空球磨，将其破碎至-0.15mm；在真空球磨过程中，添加相对物料质量0.1~0.3%的复合有机添加剂强化球磨；所述复合有机添加剂由聚硅氧烷和葵基磺酸钠组合而成，其比例为2~6:6~8；

步骤(5)：氢还原

将步骤(4)得到的一次还原铁粉进行氢还原，获得粉末冶金铁粉。

2.根据权利要求1所述的粉末冶金铁粉的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，高压辊磨至矿粉的比表面积不低于1500cm²/g，矿粉粒度小于0.074mm占80%；有机粘结剂为羧甲基纤维素钠、胡敏酸中的一种或多种，有机粘结剂添加量为矿粉质量的0.1~0.2%；造球采用圆盘造球机造球，造球水分7～9 wt.%，造球时间9～15min、所述的生球的粒度为8~16mm。

3.根据权利要求1所述的粉末冶金铁粉的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，具体步骤为：将生球在链篦机中进行干燥，干燥后，升温至预热温度，进行预热处理，得到高温预热球团，将高温预热球团直接送入回转窑中进行焙烧，到焙烧球团。

4.根据权利要求3所述的粉末冶金铁粉的制备方法，其特征在于，生球在链篦机的料层高度60~80mm；干燥温度为350~400℃，干燥时间为4~6 min；预热温度为800~900℃，预热时间为8~12 min；焙烧温度为1200~1250℃，焙烧时间为16~20min。

5.根据权利要求1所述的粉末冶金铁粉的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，H₂流量为0.3~0.5L/min，氢还原温度为800~850℃，还原时间为90~120min。

6.根据权利要求1~5中任意一项所述制备方法制备得到粉末冶金铁粉，其特征在于，所述的粉末冶金铁粉中：铁品位超过98.5%，松装密度2.45~2.60g/cm³，流动性35s/50g~39s/50g，压缩性6.40~6.65g/cm³，满足粉末冶金铁粉一级品的要求。