添加剂对褐铁矿煤基直接还原强化作用研究

陈伟鹏^1,2，张天睿¹，李光卫¹，赵增武²，李保卫²，武文斐^1,2

1. 内蒙古科技大学能源与环境学院2. 内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用省部共建重点实验室

摘 要：利用热重分析法探索了碳酸钠、硼砂和氟化钙3种添加剂对褐铁矿煤基直接还原行为的影响。结果表明,3种添加剂都能使褐铁矿球团在还原过程中失重率增加;3种添加剂都可以降低褐铁矿球团达到最大反应速率时的温度,最低温度依次为984℃、964℃和986℃;硼砂使得褐铁矿球团最大反应速率提高显著,提高幅度为0.29%/min,碳酸钠和氟化钙为0.1%/min和0.06%/min,硼砂的还原效果最优。3种添加剂的强化还原机理为:碳酸钠可以增强碳的气化反应以及产生碱金属效应;硼砂有助于还原过程中原子的传输;氟化钙改善还原动力学条件,促进离子间的相互扩散。

关键词：褐铁矿;添加剂;直接还原;热重法;失重率;碳酸钠;硼砂;氟化钙;