冶金粉尘铟碳热还原热力学分析及铟元素迁移路径

作者：吴恩浩; 冯怀萱; 佘雪峰; 李岩; 刘文斌; 王静松^*; 薛庆国

来源：江西冶金, 2023, 43(01): 8-15.

DOI：10.19864/j.cnki.jxye.2023.01.002

• 铟
• 碳热还原
• 热力学
• 元素迁移

对冶金粉尘铟碳热还原过程进行了热力学分析，结果表明：碳热还原过程中In2O3被还原为In、In2O、InO，且还原难度逐渐增加，In2O3转变为In的开始温度为1 016 K，分别在1 242、1 324 K时生成In2O和InO，且In2O3碳热还原开始温度与总压呈负相关。In2O3不会被CO还原为In2O和InO，只有在1 407 K时被还原为单质In，当温度超过770 K时，In2O和InO不稳定，会发生歧化反应。对In元素的迁移路径进行分析，结果表明，含In冶金粉尘中的In经碳热还原反应后几乎全部挥发进入气相，经除尘系统除尘后富集在二次粉尘中，二次粉尘中In主要以In2O3形态存在。通过化学分析表明，从铁矿石到高炉瓦斯灰，In含量增加了50倍左右，从高炉瓦斯灰到回转窑产二次粉尘，In含量增加了5倍左右，验证了In在高炉→回转窑→湿法处理的工艺流程中不断迁移富集。

• 单位
  北京科技大学; 钢铁冶金新技术国家重点实验室