温度、时间、氢气流量对超纯铁精矿粉还原率的影响程度

　　随着选矿技术的进步，铁精矿粉的纯度越来越高。超纯铁精矿粉也称为超级铁精矿粉，一般是指铁含量大于71.5%、SiO2含量小于0.2%，Fe3O4纯度在99%以上的铁精矿粉，属于磁铁矿。有关氧化铁矿粉直接还原铁粉的工艺已有大量研究，但大都集中在对铁矿(大多为赤铁矿)进行粗还原，即还原后产品的氧含量较高(通常大于5%)，不能直接作为粉末冶金铁粉。

　　这样的铁粉主要有2种用途：一是进行二次还原以进一步降低氧含量，作为粉末冶金铁粉;二是用于炼钢。随着粉末冶金制品向高致密度，高强度，形状复杂等方向发展，要求采用平均粒径为几微米的超细铁粉，其需求量越来越大。同时粉末冶金用铁粉对氧含量有较高的要求，般要低于0.5%向，目前利用还原法制备的超细铁粉由于氧含量高而不能满足使用要求。而且，超细铁粉与普通铁粉(75um)相比，由于粒度小，比表面大和活性高，以及特殊的电、磁、光、催化、吸附等性能，其应用范围更为广阔。

　　很多研究表明，加快铁矿粉的还原速度，尤其是在较低温度下还原，细化铁矿粉的粒度是十分有效的手段，并且通过控制还原工艺参数，得到的还原铁粉粒度不会超过铁矿粉的粒度。通过对超级铁精矿粉进行气流粉碎，得到微米级的铁矿粉，然后通过控制还原工艺参数进行直接氢气还原，通过一次还原得到成分和粒度都满足要求的粉末冶金用超细铁粉。

　　将超纯铁精矿粉气流粉碎到微米级，用氢气直接还原制备超细铁粉，利用正交实验法研究还原温度、时间、氢气流量等工艺参数对还原率的影响。结果表明：对超纯铁精矿粉还原率的影响程度从大到小依次为温度、时间、氢气流量，综合考虑成本，确定较佳的还原工艺参数为温度780℃、时间60min、氢气流量0.3L/min。在此工艺条件下得到的超细铁粉，全铁含量为98.58%，氢损0.45%，酸不溶物含量为0.19%，其化学成分符合粉末冶金用铁粉标准，一次粒度小于5pm。