Статьи

Восстановление руды

Оцените материал
(1 Голосовать)

Восстановление руды – это методы и процессы, направленные на восстановление химических элементов, а точнее, на получение элементов которые не состоят ни в каких химических соединениях, таких как оксиды, сульфиды и др. Спектр техник и методик данной отрасли очень обширный и включает в себя ряд спецификаций в зависимости от восстанавливаемого элемента, его требуемой чистоты.

Обычно элементы в руде находятся в химических соединениях, то есть в химических состояниях характерных для данного соединения. В основном это оксиды и сульфиды.

Для восстановления из оксидных состояний обычно используются химические реакции на основе взаимодействия с водородом, например:

 

CuO + H2  --->  Cu + H20

     3Fe2O2 + H2  --->  2Fe3O4 + H2O

    

Так же восстановление из оксидов может быть использованы реакции с взаимодействием с оксидом углерода:

 

Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2 

 

Такие реакции обычно протекают при больших температурах, ниже температуры плавления восстанавливаемых металлов.

Для восстановления металлов, находящихся в сульфидных соединениях, используются похожие методики, однако в зависимости от восстанавливаемого металла, а именно в зависимости от его свойств, требуется выбирать подходящий восстановитель. Однако базовая схема всех восстановительных процессов идентична.

 

MoS2 + 2H2 ---> Mo + 2H2S

Ag2S + O2  ---> 2Ag + SO2 

 

Поэтому для понимания базовой концепции рассмотрим процесс восстановления одного элемента – железа. Основная масса железа, используемая человечеством, проходит стадию восстановления из железной руды. Основной и самый экономичный способ восстановление железа – способ карботермического восстановления железа из руды, главной реакцией которого является: 

 

FeXOY + C  ---> Fe + CO2 

 

Основной способ получения железа по такой методике – это способ доменного получения железа (чугуна), при котором железная руда вступает в химическую реакцию с углеродом кокса. Продукт такого процесса – чугун, содержащий до 3% углерода. Однако, чугун очень хрупок, и к тому же дальнейшее очищение его от углерода очень трудоемкий процесс. Одной из разновидностей карботермического процесса стал процесс восстановление железа из руды природным газом. При этом протекают следующие реакции:

 

CH4+H2O=CO+Н2 (конверсия природного газа)

FeХOY +CO=Fe+CO2

FeХOY +H2=Fe+H2O

 

Вследствие этого процесса получают железо прямого восстановления, которое не загрязнено углеродом, содержание углерода не превышает 1%. Однако, данный продукт так же не пригоден для изготовления из него металлических деталей и может быть использован только как сырьевой материал в процессе изготовления стали. Поэтому получение конструкционной и иной стали требует дальнейшего обогащения полученного железа. Так же в мире используются различные газы для восстановления железа, однако основным и самым распространенным является природный газ. 
 

 

Прочитано 550 раз
Другие материалы в этой категории: « Горные руды Барий-133 »

Оставить комментарий

Убедитесь, что Вы ввели всю требуемую информацию, в поля, помеченные звёздочкой (*). HTML код не допустим.

О нас

ООО "Техноаналитприбор" - научно-производственная компания, специализирующаяся на внедрении и сопровождении оборудования для определения элементного состава руды на потоке для горнообогатительных предприятий.