3.1.3電化學(xué)還原煉鐵

1延遲符電化學(xué)還原煉鐵堿性溶液電沉積鐵添加關(guān)鍵字鐵氧化物熔融電解煉鐵是將氧化鐵加熱至熔化狀態(tài)，置于合適的電解質(zhì)體系中，直接通電電解產(chǎn)生液態(tài)鐵的過(guò)程，類似于氧化鋁電解生產(chǎn)金屬鋁過(guò)程，熔融電解煉鐵工藝常被稱為MOE工藝（MoltenOxideElectrolysis）。在歐盟ULCOS計(jì)劃中，安排有堿性溶液電沉積鐵方向，將Fe2O3顆粒彌散于NaOH溶液中，直接電解Fe2O3顆粒[26-29]，該過(guò)程的反應(yīng)如下。陰極反應(yīng)Fe2O3(s)+3H2O(l)+6e-

→2Fe(s)+6OH-

陽(yáng)極反應(yīng)6OH-

→1.5O2(g)+3H2O(l)+6e-總反應(yīng)Fe2O3(s)→2Fe(s)+1.5O2(g)酸性溶液電沉積鐵電沉積鐵除了可以在堿性溶液實(shí)現(xiàn)外，酸性溶液中也可以實(shí)現(xiàn)，與電解金屬錳、鋅、銅類似，酸性溶液電沉積鐵研發(fā)歷史悠久，至少可追溯至上世紀(jì)初，以FeSO4-FeCl2為電解質(zhì)溶液，對(duì)生鐵或鑄鐵精煉提純生產(chǎn)高純鐵，用于生產(chǎn)鍋爐爐管及電磁鐵的鐵芯。也有用FeCl3溶液處理FeS2，再電解FeCl2溶液得到Fe(s)和FeCl3，從而通過(guò)電解將FeS2分解成為Fe和S。1.分類2.電耗工藝路線鐵形態(tài)電耗/kWh·t－1鐵水工藝路線鐵形態(tài)電耗/kWh·t－1鐵水工藝路線鐵形態(tài)電耗/kWh·t－1鐵水氫氣直接還原、還原效率提高10%固態(tài)5278氫氣直接還原（還原效率提高20%）固態(tài)4560氫氣熔融還原（氫供熱）液態(tài)4505氫氣熔融還原（電供熱）液態(tài)3903氧化鐵熔融電解液態(tài)5263堿性溶液電沉積固態(tài)3400酸性溶液電沉積固態(tài)3930《冶金前言動(dòng)態(tài)》3.應(yīng)用前景氧化鐵熔融電解技術(shù)盡管已研究了20多年，但尚處于技術(shù)開(kāi)發(fā)的早期，需開(kāi)發(fā)的高溫電解質(zhì)體系和陰陽(yáng)極材料，難度都極大，短期內(nèi)不易取得重大突破。堿性溶液電沉積技術(shù)也處于開(kāi)發(fā)的早期階段，因?yàn)檫\(yùn)行溫度僅在100℃左右，在電極材料等方面的開(kāi)發(fā)難度遠(yuǎn)低于MOE技術(shù)，但其面臨的Fe2O3不導(dǎo)電，導(dǎo)致與電極接觸電阻高、離子及電子傳輸性差、在氫氧化鈉電解質(zhì)溶液中傳輸能力差等問(wèn)題，也很不容易解決，短期內(nèi)取得突破并獲得規(guī)模化應(yīng)用很不容易。另外，氧化鐵提純導(dǎo)致的成本增加很可能使其電耗低的優(yōu)勢(shì)喪失殆盡。酸性溶液電沉積鐵實(shí)現(xiàn)起來(lái)技術(shù)難度不大，從已有的中試結(jié)果來(lái)看，其電耗也不高，顯示了很強(qiáng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。為了進(jìn)一步提高效率，一方面可通過(guò)研究減少析氫副反應(yīng)的發(fā)生、降低陽(yáng)極析氧過(guò)電位，另一方面似也可通過(guò)合理的工程設(shè)計(jì)，收集陰極產(chǎn)生的氫氣及陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣，氫氣用于預(yù)還原鐵礦，氧氣可用于系統(tǒng)中需要氧氣的地方。對(duì)于一項(xiàng)新技術(shù)往往需要在應(yīng)用過(guò)程中不斷優(yōu)化提升，才能逐步成熟，很多技術(shù)就因缺乏應(yīng)用場(chǎng)景，而沒(méi)有足夠的試錯(cuò)和優(yōu)化空間，導(dǎo)致技術(shù)發(fā)展緩慢。酸性溶液電沉積鐵工藝的優(yōu)勢(shì)在于先期可用于生產(chǎn)高純鐵，因高純鐵售價(jià)高，可使酸性溶液電沉積鐵在當(dāng)前的環(huán)境下就具有一定的經(jīng)濟(jì)可行性，通過(guò)高純鐵的生產(chǎn)，不斷優(yōu)化提升，為其應(yīng)用于普通鐵的生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也可對(duì)其生產(chǎn)產(chǎn)能能否適應(yīng)煉鐵的規(guī)模提供必要的信息?！兑苯鹎把詣?dòng)態(tài)》45《冶金前言動(dòng)態(tài)》5謝謝延遲符PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課件