不同碳质还原剂还原Fe₃O₄特性的动力学分析

甘文¹，张硕垚¹，李博²，魏永刚²

1. 昆明理工大学冶金节能减排教育部工程研究中心2. 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室

摘 要：利用热重分析仪对不同碳质还原剂还原Fe₃O₄特性进行了热重分析,在不同的升温速率（10℃/min、15℃/min和20℃/min）及氮气保护气氛下,研究了升温速率对还原过程的影响,采用Cost-Redfern方法研究了由橡胶籽油在1 250℃下裂解碳、无烟煤、碳粉还原Fe₃O₄动力学,计算了活化能并比较其还原活性.结果表明:从TG分析曲线可以明显地看出还原剂还原Fe₃O₄过程可以分为三个阶段,并且随着升温速率的增大,还原反应的最大失重速率向低温区偏移,但其升温速率对还原反应的最大失重影响不明显.通过动力学分析,对10种典型的机理函数进行拟合,比较它们的相关系数和偏差,得出Shrinking core方程最符合描述还原反应阶段,其三种还原剂的还原活性依次为裂解碳>无烟煤>碳粉.

关键词：Fe₃O₄;橡胶籽油;裂解碳;热重分析;动力学;活性;还原剂;