鐵粉二次還原時發生的化學反應及注意事項
為了提高還原鐵粉純度,我們通常會進行二次還原處理。在還原鐵粉進行二次還原的時候會進行一系列的化學反應和物質轉化,下面由百得匯為大家講解下鐵粉二次還原時發生的化學反應及注意事項。
脫氧反應 在一次還原的海綿鐵中存在的鐵氧化物主要以二次氧化物Fe3O4(即海綿鐵在冷卻過程中再次氧化所形成的鐵氧化物)的形態出現,也可能有少量以浮斯體形態(即未被還原的氧化物)出現。用H2二次還原海綿鐵粉時發生如下化學反應。當還原溫度高于570C時:Fe3O4+H2=3FeO+H2O FeO+H2=Fe+H2O 當溫度低于570C時,Fe3O4直接還原成金屬鐵 Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O 這三個反應均屬于吸熱反應,因此從熱力學觀點,二次還原的溫度越高越有利于脫氧反應的進行。
脫碳反應 海綿鐵粉中的碳主要固溶于Fe形成滲碳體(Fe3C)。在鐵粉二次還原過程中,除了鐵粉中的氧和碳進行自身反應脫碳外,主要有如下脫碳反應:C+2H2=CH4 C+H2O=H2+CO 對于含碳量較高的鐵粉僅靠干H2的脫碳是有限而不充分的。因此含有較多量水蒸氣的濕H2在高溫時有助于鐵粉的高溫脫碳。
脫硫反應 在二次還原過程中還原氣氛中的H2與海綿鐵粉所含的硫(以FeS形態存在)發生如下反應 FeS+H2=Fe+H2S 而使還原鐵粉的硫含量大幅度降低。在用分解氨進行二次還原時,可使海綿鐵粉的硫含量從0.011%-0.016%降低至0.003%-0.008%;又在含濕的轉化天然氣中進行二次還原可使海綿鐵粉的硫含量從0.05%降到0.01%。
以上是百得匯總結的關于還原鐵粉二次還原時發生的宏觀反應,希望對大家有所幫助。