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有色金属科学与工程2024年第04期:铁酸锌钙化碳热还原的热力学行为

来源:期刊VIP网 时间:


作者:祁德兴;余水;郭秋月;文应江;邱家用;毛瑞;

单位:江苏科技大学冶金与材料工程学院;张家港江苏科技大学产业技术研究院精细冶金研究所;江苏省沙钢钢铁研究院炼铁环境研究室;

摘要:通过热力学计算和实验相结合,分析了含锌电炉粉尘中铁酸锌钙化碳热还原过程热力学行为,讨论还原温度和碳氧摩尔比对铁酸锌钙化碳热还原行为的影响。结果表明,与传统碳热还原相比,ZnFe_2O_4钙化碳热还原可在较低温度生成ZnO,并可在1 100 K直接由ZnFe_2O_4得到部分单质Zn。当温度高于1 221 K时,ZnFe_2O_4钙化还原出的单质Zn以及由ZnO还原的Zn均以锌蒸气形式挥发,并随着配碳量及温度的升高还原挥发增强。钙化碳热还原不仅降低ZnFe_2O_4消失的温度,而且降低其还原产出金属铁和锌的温度和碳耗。CaO可重构物相从而明显降低铁酸锌反应产出ZnO、Zn和Fe的温度点,使得ZnFe_2O_4提前反应完全。当温度为1 270 K,碳氧摩尔比n(C)/n(O)=0.7时,ZnFe_2O_4中锌铁还原与分离效果较好,此时Zn以蒸气形式挥发,Fe以金属单质形式被还原出来。

关键词:铁酸锌;;钙化碳热还原;;热力学;;锌还原;;铁还原

基金资助:2022年江苏省研究生科研创新计划资助项目(KYCX22_3803)