اثر فعال سازی مکانیکی بر سینتیک احیاء کنسانتره اکسیدی آهن توسط زغال سنگ کک نشو در فرآیند هوگانس (Hoganas process)

امروزه باتوجه به فراوانی منابع زغال سنگ نسبت به منابع گازی در جهان، روش های احیاء بر پایه ی زغال نسبت به روش های احیاء بر پایه ی گاز به طور چشم گیری رو به گسترش می باشند. در این پژوهش فرآیند هوگانس (Hoganas process) در مقیاس آزمایشگاهی شبیه سازی شد. بدین صورت که کنسانتره سنگ آهن به صورت استوانه توخالی پرس شد و در قالب استوانه ای فولادی درون مخلوط زغال کک نشو و کربنات کلسیم مدفون گردید. سپس فرآیند احیا در دماهای 950، 1000 و C° 1050 و زمان های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. درصد احیا براساس کاهش وزن و درصد فلزی شدن برای نمونه ها محاسبه و اندازه گیری شد. همچنین اثر فعال سازی مکانیکی مخلوط زغال سنگ کک نشو و کربنات کلسیم بر روی فرآیند احیاء مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که فعال سازی مکانیکی به مدت 5 ساعت نرخ احیاء را افزایش و زمان رسیدن به ماکزیمم احیاء را کاهش می دهد. همچنین بررسی های سینتیکی نشان داد که انرژی اکتیواسیون فرآیند احیاء در اثر 5 ساعت آسیاکاری مکانیکی از 110KJ/mol به 86KJ/mol کاهش می یابد. به علاوه نتیجه ی آزمایش ها در مقیاس آزمایشگاهی نشان داد که با استفاده از فرآیند هوگانس در نمونه ی فعال سازی شده می توان در زمان 30 دقیقه و در دمای احیاءC°1050 ، به محصولی با درصد فلزی شدن 96 درصد دست یافت.

Keywords:

فعالسازی مکانیکی , انرژی اکتیواسیون , احیاء سنگ آهن , زغال سنگ کک نشو , فرآیند هوگانس