3.1.3电化学还原炼铁

1延迟符电化学还原炼铁碱性溶液电沉积铁添加关键字铁氧化物熔融电解炼铁是将氧化铁加热至熔化状态，置于合适的电解质体系中，直接通电电解产生液态铁的过程，类似于氧化铝电解生产金属铝过程，熔融电解炼铁工艺常被称为MOE工艺（MoltenOxideElectrolysis）。在欧盟ULCOS计划中，安排有碱性溶液电沉积铁方向，将Fe2O3颗粒弥散于NaOH溶液中，直接电解Fe2O3颗粒[26-29]，该过程的反应如下。阴极反应Fe2O3(s)+3H2O(l)+6e-

→2Fe(s)+6OH-

阳极反应6OH-

→1.5O2(g)+3H2O(l)+6e-总反应Fe2O3(s)→2Fe(s)+1.5O2(g)酸性溶液电沉积铁电沉积铁除了可以在碱性溶液实现外，酸性溶液中也可以实现，与电解金属锰、锌、铜类似，酸性溶液电沉积铁研发历史悠久，至少可追溯至上世纪初，以FeSO4-FeCl2为电解质溶液，对生铁或铸铁精炼提纯生产高纯铁，用于生产锅炉炉管及电磁铁的铁芯。也有用FeCl3溶液处理FeS2，再电解FeCl2溶液得到Fe(s)和FeCl3，从而通过电解将FeS2分解成为Fe和S。1.分类2.电耗工艺路线铁形态电耗/kWh·t－1铁水工艺路线铁形态电耗/kWh·t－1铁水工艺路线铁形态电耗/kWh·t－1铁水氢气直接还原、还原效率提高10%固态5278氢气直接还原（还原效率提高20%）固态4560氢气熔融还原（氢供热）液态4505氢气熔融还原（电供热）液态3903氧化铁熔融电解液态5263碱性溶液电沉积固态3400酸性溶液电沉积固态3930《冶金前言动态》3.应用前景氧化铁熔融电解技术尽管已研究了20多年，但尚处于技术开发的早期，需开发的高温电解质体系和阴阳极材料，难度都极大，短期内不易取得重大突破。碱性溶液电沉积技术也处于开发的早期阶段，因为运行温度仅在100℃左右，在电极材料等方面的开发难度远低于MOE技术，但其面临的Fe2O3不导电，导致与电极接触电阻高、离子及电子传输性差、在氢氧化钠电解质溶液中传输能力差等问题，也很不容易解决，短期内取得突破并获得规模化应用很不容易。另外，氧化铁提纯导致的成本增加很可能使其电耗低的优势丧失殆尽。酸性溶液电沉积铁实现起来技术难度不大，从已有的中试结果来看，其电耗也不高，显示了很强的技术经济竞争力。为了进一步提高效率，一方面可通过研究减少析氢副反应的发生、降低阳极析氧过电位，另一方面似也可通过合理的工程设计，收集阴极产生的氢气及阳极产生的氧气，氢气用于预还原铁矿，氧气可用于系统中需要氧气的地方。对于一项新技术往往需要在应用过程中不断优化提升，才能逐步成熟，很多技术就因缺乏应用场景，而没有足够的试错和优化空间，导致技术发展缓慢。酸性溶液电沉积铁工艺的优势在于先期可用于生产高纯铁，因高纯铁售价高，可使酸性溶液电沉积铁在当前的环境下就具有一定的经济可行性，通过高纯铁的生产，不断优化提升，为其应用于普通铁的生产奠定基础，同时也可对其生产产能能否适应炼铁的规模提供必要的信息。《冶金前言动态》45《冶金前言动态》5谢谢延迟符PPT模板下载：/moban/行业PPT模板：/hangye/节日PPT模板：/jieri/PPT素材下载：/sucai/PPT背景图片：/beijing/PPT图表下载：/tubiao/优秀PPT下载：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/资料下载：/ziliao/PPT课件