The kinetics of reduction of synthetic ulvospinel in a hydrogen atmosphere

Abstract

Ulvospinel, having the composition Fe₂TiO₄, was prepared by heating an intimate mixture of Fe₂O₃ and TiO₂ in a controlled atmosphere of CO₂ and H₂. The kinetics of its reduction by H₂ was studied. The parameters controlling the rate of reduction, such as temperature, granulometry and hydrogen partial pressure were investigated. The optimum temperature range for reduction of the ulvospinel to TiO₂ and Fe was established to be between 600° and 800°; above 800° reduction of the TiO₂ commenced.

Résumé

On a préparé l'ulvospinelle de composition Fe₂TiO₄ en chauffant un mélange de Fe₂O₃ et TiO₂ dans une atmosphère contrôlée de CO₂ et H₂. On a étudié la cinétique de sa réduction par H₂. On a suivi l'influence des paramètres qui déterminent la vitesse de la réduction, tels que la température, la granulométrie et la pression partielle d'hydrogène. On a trouvé que le domaine de température le plus favorable à la réduction de l'ulvospinelle en TiO₂ et Fe se situait entre 600 et 800°; la réduction de TiO₂ commence au-dessus de 800°.

Zusammenfassung

Ulvospinell der Zusammensetzung Fe₂TiO₄ wurde durch Erhitzen einer innigen Mischung von Fe₂O₃ mit TiO₂ in einer geregelten Atmosphäre von CO₂ und H₂ hergestellt. Die Kinetik der Reduktion desselben durch H₂ wurde studiert. Die Parameter, welche die Reduktionsgeschwindigkeit bestimmen, wie Temperatur, Korngröße und Partialdruck des Stickstoffs wurden geprüft. Der optimale Temperaturbereich für die Reduktion von Ulvospinell zu TiO₂ und Fe war zwischen 600° und 800°; über 800° begann die Reduktion von TiO₂.

Резюме

Ульвошпинель состав а Fe₂TiO₄ приготовлен нагр еванием однородной смеси Fe₂O₃ в контролируемой а тмосфере CO₂ и H₂. Изучена кинетика его восстан овления водородом. Исследованы парамет ры, контролирующие ск орость восстановления, таки е как температура, грануло метрия и парциальное давление водорода. Установлен о, что оптимальная область температур д ля восстановления ул ьвошинеля до Ti₂ и Fe находится между 600°–800°; выше 800° начи нается восстановлен ие TiO₂.