Bestimmung der Korrelation zwischen Oxidation und Reduktion von magnetitischem Eisenerzkonzentrat

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Anhand der steigenden Anforderungen an die stahlerzeugende Industrie hinsichtlich Energieeffizienz und Umweltschutz, wurden in den letzten Jahrzehnten etliche neue Verfahren entwickelt. Einige dieser Verfahren basieren dabei auf der Wirbelschichttechnologie, welche einen direkten Einsatz von Feineisenerz ermöglicht. Bei den in dieser Arbeit untersuchten Feineisenerzen handelt es sich um magnetitische Eisenerzkonzentrate. Die Erze wurden bezüglich deren Fluidisierungs-, Oxidations- sowie Reduktionsverhaltens untersucht. Für die Untersuchung der Fluidisierungseigenschaften kam ein Wirbelschichtreaktor mit einem Siebbodendurchmesser von 68 mm zum Einsatz. Zur Beschreibung der Oxidation waren ein Drehrohrofen in Laborgröße, sowie eine Druck-thermogravimetrische Anlage in Verwendung. Das Reduktionsverhalten wurde ebenfalls mit der Druck-thermogravimetrischen Anlage und mit dem Wirbelschichtreaktor untersucht. Bei den Reduktionsversuchen kamen sowohl unbehandelte als auch voroxidierte feine magnetitische Eisenerzkonzentrate zum Einsatz, welche mit Wasserstoff reduziert wurden. Dabei konnte gezeigt werden, dass die ursprünglich schlechte Reduzierbarkeit des Magnetits durch eine vorgeschaltete Oxidation deutliche verbessert wird. Zudem war es möglich, einen erforderlichen Oxidationsgrad zu definieren, welcher eine ähnliche Reduktionskinetik wie ein hämatitisches Erz gewährleistet. Bezüglich des Fluidisierungsverhaltens der Eisenerzkonzentrate konnte ebenfalls eine Verbesserung durch eine vorgeschaltete Oxidation festgestellt werden. Hierbei wiesen die zunächst kaum fluidisierbaren magnetitischen Eisenerzkonzentrate nach der Oxidation ein äußerst gutes Fluidisierungsverhalten auf. Der Oxidationsvorgang an sich konnte mit Hilfe eines mathematischen Modells hinsichtlich der Kinetik beschreiben werden. Damit besteht die Möglich den limitierenden Mechanismus der Oxidation, bei gegebenen Versuchsbedingungen, zu berechnen.

Details

Titel in ÜbersetzungDetermination of correlation between oxidation and reduction of magnetite iron ore concentrates
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Spreitzer, Daniel, Mitbetreuer (intern)
  • Hiebl, Bernhard, Betreuer (extern), Externe Person
  • Ofner, Hanspeter, Mitbetreuer (extern), Externe Person
  • Schenk, Johannes, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung14 Dez. 2018
StatusVeröffentlicht - 2018