铁酸锌碳热还原动力学及反应机理

作者：李洋; 张建良; 袁骧; 刘征建^*; 李飞; 郑安阳; 李占国

来源：工程科学学报, 2023, 45(01): 82-90.

DOI：10.13374/j.issn2095-9389.2021.08.05.003

• 含锌粉尘
• 铁酸锌
• 碳热还原
• 动力学
• 活化能

对铁酸锌非等温碳热还原反应动力学及其还原反应机理进行了研究.通过不同温度条件下还原后的铁酸锌团块物相分析(XRD)对其碳热还原的物相转变过程进行了解析，950℃时出现FeO0.85·x ZnO无定型物质，此时Fe3+被还原成Fe2+.探讨了铁酸锌碳热还原过程转化率与转化速率的关系，该还原过程可以划分为三个阶段，第二阶段的转化率变化最大(0.085～0.813).最后，通过等转化率法和主曲线拟合法对不同升温速率条件下铁酸锌碳热还原第二阶段的动力学进行了分析，可以得出第二阶段的平均活化能为362.16 kJ·mol–1，且该阶段活化能为331.01～490.04 kJ·mol–1，变化较大，说明这一阶段发生的反应较为复杂，且各反应之间的活化能差异明显，二级化学反应是这一阶段的主要控速环节，并确定了第二阶段的主要控速方程.

• 单位
  北京科技大学; 北京首钢股份有限公司; 湖南华菱湘潭钢铁有限公司