Abstract

The possibility of selective solid-phase reduction of iron from oolitic ore has been experimentally confirmed. Solid phase reduction was carried out at temperatures of 850 and 1000°C in a CO atmosphere and in a mixture with solid carbon. Distribution of iron and phosphorus was investigated with a scanning electron microscope. It was found that at a temperature of 1000°C a minimum amount of phosphorus (up to 0.3%) is transformed into the metallic phase upon reduction with carbon monoxide. Upon reduction in a mixture of ore with carbon, the phosphorus content in the metal phase reaches 1.0–1.3% even at a temperature of 850°C. Thermodynamic modeling of the processes occurring during reductive roasting of oolitic ore was carried out depending on temperature (1000–1400 K) and amount of carbon in the system. It is shown that reduction temperature and degree of phosphorus reduction vary depending on the ratio of CO and CO2 in the gas phase. At temperatures below 892°C, phosphorus is not reduced, and all iron is in the metal phase. With an increase in the amount of carbon in the system, phosphorus appears in the metal phase. With an excess of carbon in the system, all phosphorus is in the metal phase at a temperature of 892°С. Thus, with a certain amount of carbon in the system and, correspondingly, with a certain ratio of CO and CO2 in the gas phase, selective reduction of iron is possible without phosphorus reduction even at a temperature of 1100°С. Comparison of experimental results with results of thermodynamic calculation confirms the possibility of selective reduction of iron without phosphorus reduction only by carbon monoxide.

Highlights

  • Thermodynamic modeling of the processes occurring during reductive roasting of oolitic ore was carried out depending on temperature (1000 – 1400 K) and amount of carbon in the system

  • At temperatures below 892 °C, phosphorus is not reduced and all iron is in metal phase

  • With an increase in amount of carbon in the system, phosphorus appears in metal phase

Read more

Summary

СЕЛЕКТИВНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА И ФОСФОРА ИЗ ООЛИТОВОЙ РУДЫ

Южно-Уральский государственный университет (454080, Россия, Челябинск, пр. Ленина, 76). Экспериментально подтверждена возможность селективного твердофазного восстановления железа из оолитовой руды. При восстановлении в смеси руды с углеродом содержание фосфора в металлической фазе достигает 1,0 – 1,3 % даже при 850 °С. Проведено термодинамическое моделирование процессов при восстановительном обжиге оолитовой руды в зависимости от температуры (1000 – 1400 К) и количества углерода в системе. При избытке углерода в системе весь фосфор находится в металлической фазе уже при 892 °С. При определенном количестве углерода в системе и, соответственно, при определенном соотношении CO и CO2 в составе газовой фазы возможно селективное восстановление железа без восстановления фосфора даже при температуре 1100 °С. Именно поэтому целесообразно провест­ и экспериментальное исследование и термо­ динамический анализ селективного восстановления железа и фосфора в оолитовых рудах. Целью настоящей работы является экспериментальное исследование и термодинамическое моделирование условий селективного восстановления железа и фосфора при твердофазной металлизации оолитовой руды

Методика исследований
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call