铜渣直接还原动力学

作者：张浩; 王广^*; 张诗瀚; 王静松; 薛庆国

来源：有色金属科学与工程, 2019, 10(01): 28-33.

DOI：10.13264/j.cnki.ysjskx.2019.01.005

• 铜渣
• 碳热还原
• 动力学

我国铜渣资源储量丰富,渣中含有多种有价金属,具有很高的二次利用价值.为了揭示铜渣提铁的碳热还原机理,以无烟煤为还原剂,进行铜渣含碳球团等温还原实验,并对其进行动力学分析.实验设定的还原温度为1 000℃、1 050℃、1 100℃、1 150℃和1 200℃,碳氧比即nc/no=1.0.结果表明,对于铜渣含碳球团等温还原实验,温度对反应速率有重要影响;该反应主要限速环节为气相扩散,活化能数值为118.059 kJ/mol;对其进行阶段性动力学分析,其活化能在61.54～146.98 kJ/mol范围内,且活化能的数值随着还原度的变化而变化,具体表现为:第1阶段反应活化能数值较小,原因可能是该阶段反应刚开始,原铜渣中含有一些铁氧化物(Fe3O4)先参与了反应;第2阶段反应活化能较高,此时原铜渣中的铁氧化物已基本反应,铁以橄榄石的状态存在,且橄榄石呈液态,致使球团孔隙度降低,气体在球团内的扩散受阻.

• 单位
  北京科技大学; 钢铁冶金新技术国家重点实验室