Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of uniform test design in optimizing the flotation reagents of iron anionic reverse flotation circuit

Hou Ying, Sobhy Ahmed

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2022

|

Vol. 58, iss. 1

37--49

EN

Most iron reserves are low in grade with quartz as the main gangue mineral, and anionic reverse flotation has become the most crucial separation method in the processing plants of iron ore. Thus, a flotation feed sample that is a mixture of low-intensity and high-gradient magnetic separators concentrates was acquired from a processing plant. The sample characterizations with X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), laser particle size analyzer, and mineral liberation analysis (MLA) confirmed that the sample consists of iron oxide as a valuable mineral and quartz as a gangue mineral with adequate liberation degree. In the anionic reverse flotation, the interaction of the flotation reagents with the constituents of the feed makes the flotation a complex system. Thus, the selection and optimization of regent dosages were performed using a uniform experimental design to estimate the optimum separation efficiency. The optimum reagent system was 1.6 kg/Mg starch depressant, 1.0 kg/Mg calcium oxide (lime) activator, and 0.8 kg/Mg TD-II anionic collector. At the optimum, 68.90% iron grade with 92.62% recovery was produced.

2

Determination of emission of iron oxides from the welding process on the basis of mathematical models

Pikulik Karolina Weronika, Mikołajczyk Jarosław Robert

Welding Technology Review

|

2021

|

R. 93, nr 2

35--42

EN

Oxygen in metals is most often present in the form of oxides, including: FeO, Fe2O3, Fe3O4. The complexity of the welding process means that oxygen compounds can enter both the liquid metal and the atmosphere, causing negative effects. A welder is exposed to harmful emission of oxides entering the human body through the respiratory system or pores in the skin. The essence of the problem is so serious that standards for air purity and determination of amount of oxides at workplaces have been introduced. The article presents the results of research on the influence of the welding current intensity on the emission of air pollutants (in particular the emission of iron oxides) of the inhalable and respirable fractions. The bench tests were carried out on the basis of the applicable standards for air quality at welding stations. Based on the test results, on the basis of the R program, mathematical models of the emission of iron oxides generated during the welding process were developed. It was observed that with the increase of the welding current, the average value of the emission of iron oxides - both the inhalable and respirable fractions - increases. For both fractions, it was also noted that the model values are closer to the values measured in the model No. 1.

PL

Tlen w metalach występuje najczęściej w postaci tlenków, m. in.: FeO, Fe2O3,Fe3O4. Złożoność procesu spawania powoduje, że związki tlenu mogą dostawać się zarówno do ciekłego metalu, jak i do atmosfery, wywołując negatywne skutki. Spawacz narażony jest na szkodliwą emisję tlenków dostających się do organizmu ludzkiego, poprzez układ oddechowy, czy pory w skórze. Istota problemu jest na tyle poważna, że wprowadzono normy dotyczące czystości powietrza oraz oznaczania ilości tlenków na stanowiskach pracy. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu natężenia prądu spawania na emisję zanieczyszczeń powietrza - w szczególności emisję tlenków żelaza - frakcji wdychanej i respirabilnej. Badania stanowiskowe wykonano w oparciu o obowiązujące normy dotyczące jakości powietrza na stanowiskach spawalniczych. Na podstawie wyników badań, w oparciu o program R, opracowano modele matematyczne emisji tlenków żelaza powstałych w czasie procesu spawania. Zaobserwowano, że wraz ze zwiększeniem prądu spawania wzrasta średnia wartość emisji tlenków żelaza - obydwu frakcji wdychanej i respirabilnej. Dla obydwu frakcji zanotowano także, że wartości modelowe są bliższe wartościom zmierzonym w modelu nr 1.

3

Significance of reagents addition sequence on iron anionic reverse flotation and their adsorption characteristics using QCM-D

Hou Ying, Sobhy Ahmed, Wang Yue

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2021

|

Vol. 57, iss. 1

284--293

EN

To explore the influence of reagents addition sequence of the pH regulator and the starch depressant on the anionic reverse flotation of iron oxide, flotation conditional experiments were performed on mixed low-intensity and high-gradient magnetic concentrates which is the flotation feed acquired from the iron processing plant. Besides, quartz crystal micro-balance with dissipative (QCM-D) was conducted to detect the adsorption phenomena of the flotation reagent on iron oxide sensors at different addition orders. The outcomes showed that the flotation performance using the pH regulator prior to the depressant was the best. For example, at 1.6 kg/Mg starch dosage, the recovery and separation efficiencies were improved by 18.3% and 21.2%, respectively, with keeping the concentrate Fe grade as high as 69.5%. Also, QCM-D frequency shifted by -41 Hz from 17 Hz to -24 Hz with increased dissipation from -2.6 x 10-6 to 8.2 x 10-6, indicating an increase in the mass of slightly-rigid starch adsorption layer on the surface of iron oxide under a strong alkaline condition with adsorption density of about 0.46 mg/cm2. On the other hand, under weak alkaline conditions, starch was adsorbed, and then the starch was desorbed upon the addition of the strong alkaline solution. Whereas, adding the pH modifier to create a strong alkaline condition enhanced the starch adsorption significantly with coordination and hydrogen bonds, and prevented the following adsorption of the anionic collector for more efficient reverse flotation of iron oxide minerals.

4

Buffering of pulp pH and its influence on process water chemistry during iron ore flotation

Tang Min, Xiao Qingfei

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2021

|

Vol. 57, iss. 4

157--167

EN

It is inevitable for the occurrences of pulp pH buffering during pH control in flotation as the minerals with acidic/alkali properties tend to interact with pH modifiers and restore the pulp pH. This could result in some disturbing ions and alter the water/pulp chemistry. The purpose of this study was to identify the influences of pulp pH buffering on process water chemistry through a series of pH buffering tests, bench flotation experiments, ore dissolution tests, zeta potential measurement, and Xray diffraction (XRD) analysis. The built-up and distribution of the dominant cations in the process water from different locations in an industrial flotation system of the iron ore were analyzed and recorded by Inductively Coupled Plasma-Optical Emission (ICP-OES) at a period of about six months when the operations were stable. The data showed that a near five-minute buffer of pulp pH at a range from near 7.9 to 8.9 occurred before it reached a stable value. At this period, the dissolution of Ca/Mg from the iron ore was dominant. And, the pulp pH at a lower value tended to induce more dissolved Ca2+ and Mg2+ ions. These divalent cations seem to have different influences on the flotation properties of iron oxides at the same concentrations, indicating a positive effect on the recovery of iron oxides with the presence of Mg2+ ions but an opposite effect if Ca2+ ions occurred. The presence of sulfate, however, tended to restore the floatability of silicate depressed by Ca2+ ions.

5

Superparamagnetic iron oxide nanoparticles as versatile drug delivery carriers

Reczyńska K., Marszałek M., Zarzycki A., Reczyński W., Chrzanowski W., Pamuła E.

Engineering of Biomaterials

|

2018

|

Vol. 21, no. 148

104

6

Synteza i charakterystyka nanokrystalicznego Fe3O4

Pachla A., Kiełbasa K., Lendzion-Bieluń Z.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 11

2311--2313

PL

Przedstawiono sposób otrzymywania nanocząstek magnetycznych Fe3O4 metodą współstrącania. Metoda polegała na dodaniu węglanu sodu (Na2CO3) do mieszaniny glikolu polietylenowego i roztworu soli zawierającego jony żelaza w odpowiednim stosunku molowym Fe3+/Fe2+. Glikol polietylenowy został użyty jako substancja zabezpieczająca tlenek żelaza Fe3O4 przed utlenianiem i aglomeracją nanocząstek, a także umożliwiająca dalszą funkcjonalizację otrzymanego tlenku. Zbadano wpływ temperatury strącania i szybkości mieszania na strukturę otrzymanego tlenku 3O4.

EN

Fe3O4 was pptd. from an aq. soln. of Fe2+ and Fe3+ by addn. of Na2CO3 in presence of poly(ethylene glycol) used to protect the product against oxidn. and agglomeration of nanoparticles. Reaction was carried out at 80–90°C and varying rates of stirring (400–6000 rpm). The presence of Fe3O4 phase was evidenced by X-ray powder diffraction. The increase of reaction temp. and stirring rate resulted in an increase of the av. crystallite size (from 12 nm to 21 nm).

7

Adsorption of Zn2+, Cd2+ and Cu2+ on zeolites coated by manganese and iron oxides

Irannajad M., Hhaghighi H. K., Soleimanipour M.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2016

|

Vol. 52, iss. 2

894--908

EN

Adsorption of copper, cadmium and zinc on manganese and iron oxide coated zeolite from aqueous solution was investigated in a batch mode. Experiments were conducted to investigate the effects of the initial concentration of metals, initial pH, contact time and temperature on the adsorption of ions. According to the results, adsorption of ions on manganese and iron oxide coated zeolite increased with the enhancement of initial Cu2+, Zn2+ and Cd2+ concentrations and contact time and also with increase of temperature. The results showed that at the beginning, the adsorption rate of Cu2+ and Cd2+ was more than 90 %. This rate continued to be slower for Zn2+ in both zeolites. Furthermore, the amount of Cu2+, Zn2+, and Cd2+ adsorption on the manganese oxide coated zeolite (qe) was equal to 14 mg/g, 9 mg/g and 16 mg/g and on the iron oxide coated zeolite it was 11 mg/g, 7 mg/g and 13mg/g, respectively. It was shown that at the concentrations below 100 mg/dm3 adsorption was rapid and almost all heavy metals were adsorbed. As a result, the significant factor affecting qe is the proportion of weight to liquid and pH in the solutions. Finally, the results showed that the adsorption of Zn2+, Cu2+ and Cd2+ onto the manganese oxide coated zeolite followed both the Langmuir and Freundlich isotherm models.

8

Ocena wpływu nanocząstek tlenku żelaza na rozmieszczenie mezenchymalnych komórek macierzystych hodowanych w obecności statycznego pola magnetycznego

Marędziak M., Śmieszek A., Basińska K., Kornicka K.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 9

1598-1601

PL

Porównano wpływ różnych kombinacji dodatku nanocząstek żelaza i hodowli w obecności statycznego pola magnetycznego na wzrost i dystrybucję mezenchymalych komórek macierzystych. Oceniono również, czy dodatek tlenku żelaza umożliwia przyciąganie komórek wzdłuż przebiegu linii pola magnetycznego.

EN

Fe2O3 nanoparticles were pptd. with NH3 from aq. soln. of Fe(NO3)2, dispersed in UV field and added to a mesenchymal stem cell culture to move the cells in magnetic field. The orientation of the cells in magnetic field was obsd.

9

Investigation of Fe304/AEAP supermagnetic nanoparticles on the morphological, thermal and magnetite behavior of polyurethane rigid foam nanocomposites

Nikje M. M. A., Noruzian M., Moghaddam S. T.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 1

26--32

EN

Novel, magnetic, polyurethane, rigid foam nanocomposites were synthesized by incorporation of surface modified iron oxide nanoparticles with n-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane (AEAP) via a one shot method. The resulting data showed remarkable improvements in the thermal, as well as magnetic, properties of the nanocomposites when nanoparticles were incorporated into the polymer matrix. The prepared nanocomposites were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Vibrating Sample Magnetometry (VSM), Thermomechanical Analysis (TMA) and Thermogravimetric Analysis (TGA). The effect of different amounts of Fe3O4/AEAP on the thermal and magnetic behavior of the resultant nanocomposite was investigated and the optimum percentage of the nanostructures in the foam formulation was defined.

PL

Nowe, magnetyczne nanokompozyty otrzymano metodą jednoetapową, wprowadzając do matrycy poliuretanowej (PUR) modyfikowane powierzchniowo nanocząstki żelaza (Fe3O4/AEAP). Badano wpływ dodatku różnej ilości nanocząstek magnetycznych na morfologię, właściwości termiczne i magnetyczne wytworzonych materiałów. Otrzymane sztywne pianki poliuretanowe zawierające cząstki Fe3O4/AEAP badano metodami skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR), magnetometrii zwirującą próbką (VSM), analizy termomechanicznej (TMA) oraz termograwimetrycznej (TGA). Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że wprowadzone do matrycy poliuretanowej magnetyczne cząstki zmodyfikowanego tlenku żelaza wpłynęły korzystnie na termiczne i magnetyczne właściwości otrzymanych nanokompozytów sztywnych pianek poliuretanowych.

10

W pogoni za sadzą

Kopacz A.

Wiadomości Chemiczne

|

2014

|

[Z] 68, 9-10

919--939

EN

Soot is produced simultaneously by the incomplete combustion of fossil fuels. Investigations of soot elemination methods are currently focused on light fuel oil boilers. The overview of various transition metal properties points at iron as the most promising cation. The technology of existing oil burners excludes modifications necessary to install additional catalytic conversters. The most feasible way to eliminate soot is to introduce the catalyst in the form of fuel additive. Iron iron oxides and/or hydroxides are suggested as base for production of fuel-borne-catalyst.

11

Influence of different materials on the microstructure and optical band gap of α-Fe2O3 nanoparticles

Mallick P

Materials Science Poland

|

2014

|

Vol. 32, No. 2

193--197

EN

Composites of hematite (a-Fe2O3) nanoparticles with different materials (NiO, TiO2, MnO2 and Bi2O3) were synthesized. Effects of different materials on the microstructure and optical band gap of a-Fe2O3 nanoparticles were studied. Crystallite size and strain analysis indicated that the pure a-Fe2O3 nanoparticles were influenced by the presence of different materials in the composite sample. Crystallite size and strain estimated for all the samples followed opposite trends. However, the value of direct band gap decreased from 2.67 eV for the pure a-Fe2O3 nanoparticles to 2.5 eV for a-Fe2O3 composites with different materials. The value of indirect band gap, on the other hand, increased for all composite samples except for a-Fe2O3/Bi2O3.

12

Ain Barbar Feldspar Magnetic Beneficiation

Kecir M., Zibouche M., Kecir A.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

131--136

EN

Though Algeria has many mineral resources which have been already developed, there are other resources that have to be valued such as feldspar. This paper deals with potassium feldspar from Ain Barbar deposit. The demand for feldspar as a raw material for the ceramic industry is continuously increasing, which implies an increase in the imports of this material. It became therefore imperative to develop the deposit in question. The ore contains essentially quartz, potassium oxide and iron with respective grades: 74.97% SiO2, 10.43% K2O and 0.60% Fe2O3. This latter is one of the principal impurities which will impart color and in turn degrade the quality of the ore. The objective of this work is to reduce the iron found in oxide form. For this purpose, we used High Gradient Magnetic Separation (HGMS), firstly by the dry process. This operation has allowed to reduce the iron content, from 0.60 to 0.40% Fe2O3, which is acceptable only for stoneware tiles paste of type “porcellenato”. To further reduce this iron oxide content, a wet HGMS has been realized on a finer grain size (-40+20μm) and allowed to obtain a product with 0.19% Fe2O3, which can be used in the sanitary ceramics industry.

PL

Chociaż Algieria posiada wiele zasobów mineralnych, które są rozwijane, istnieją inne zasoby, które muszą zostać ocenione takie jak skaleń. Artykuł ten zajmuje się skaleniem potasowym ze złoża AinBarbar. Zapotrzebowanie na skaleń jako surowiec w przemyśle ceramicznym nieprzerwanie rośnie, co skutkuje wzrostem importu tego materiału. Stało się więc koniecznym aby rozwinąć wspomniane złoże. Ruda ta zawiera zasadniczo kwarc, tlenek potasu i żelaza w następującym stopniu: 74,97% SiO2, 10,43% K2O i 0,60% Fe2O3. Ostatni z nich jest głównym zanieczyszczeniem, które wpływa na kolor oraz zmniejsza jakość rudy. Celem tej pracy jest redukcja żelaza, które znajduje się w formie tlenku. W tym celu użyto wysoko-gradientowej separacji magnetycznej (HGMS), najpierw w procesie suchym. Operacja ta pozwoliła na zmniejszenie zawartości żelaza, z 0,60 do 0,40% Fe2O3, co mogło zostać zaakceptowane jedynie dla wyrobów kamionkowych typu porcellenato. Aby dodatkowo zmniejszyć zawartość tlenku żelaza, mokra metoda HGMS została zrealizowana na próbkach o mniejszej wielkości ziarna (-40+20μm) co pozwoliło uzyskać produkt z 0,19% Fe2O3, który może zostać użyty w przemyśle ceramiki sanitarnej.

13

Mineralizacja polimetaliczna z kopalni Beiyi w okręgu rud żelaza Shilu na wyspie Hajnan w południowych Chinach

Mikulski S.Z., Bakun-Czubarow N., Xu D., Wang Z.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 452

181--197

PL

W regionie górniczym Shilu posiadającym olbrzymie zasoby rud żelaza typu BIF (Banded Iron Formation), oprócz mineralizacji tlenkami Fe (głównie hematyt), występuje lokalnie w spągu 6 poziomu stratygraficznego grupy Shilu, bogata polimetaliczna mineralizacja siarczkowa Cu–Co. W regionie górniczym Shilu występują słabo zmetamorfizowane skały wulkanoklastyczne i węglanowe zaliczane do mezo- i neoproterozoiku, w które intrudowały różnego wieku granitoidy. Przedmiotem badań mikroskopowych w świetle odbitym i w mikroskopie elektronowym CAMECA SX 100, wyposażonym w przystawkę EDS i WDS, była polimetaliczna mineralizacja kruszcowa z kopalni Beiyi i jej okolic. Mineralizacja kruszcowa, głównie pirotynowo-chalkopirytowa oraz kobaltonośny piryt (do ok. 11% wag. Co), występuje w zmienionych skałach węglanowo-krzemianowych i silnie okwarcowanych skałach diopsydowo-tremolitowych w postaci impregnacji, żyłek i masywnych agregatów ziarnistych. Pirotyn i chalkopiryt zawierają liczne wrostki oraz tworzą przerosty z innymi minerałami (sfaleryt, galena, glaukodot, costibit, kobaltyn, arsenopiryt, ullmannit, siegenit, tytanit, Co-bravoit i kasyteryt). Niewielkie kryształy (10–20 μm średnicy) tworzą minerały Bi (matyldyt i cosalit) i argentyt. W paragenezie z barytem, kalcytem i chlorytem pojawiają się amalgamaty Ag–Hg oraz cynober. Wyniki prac pozwoliły rozpoznać nowe, dotychczas nieopisywane ze złoża minerały. Rezultaty badań wskazują na krystalizację minerałów kruszcowych podczas 4–5 oddzielnych etapów precypitacji kruszców z roztworów hydrotermalnych, w zakresie od temperatur średnich do niskich. Wstępne wyniki oznaczeń wieku izotopowego metodą Re–Os młodszej generacji pirytów (pozbawionych domieszek kobaltu) wskazują na ich precypitację w interwale 240–260 mln lat.

EN

The famous Shilu iron-polymetallic ore mining district located in western Hainan Island, South China, occurs within Meso- and Neoproterozoic low-grade metamorphosed volcanoclastics and carbonates, that belong to the 6th sequence of the Shilu Group. Granitoid intrusions of different ages occur in the surroundings of the mining area. The Shilu deposit is considered to be a structurally reworked as well as hydrothermally altered and enriched ore deposit of a Banded Iron Formation type. The deposit is a very important iron producer from hematite (and minor magnetite) ores. Our work focused on the polymetallic sulfide mineralization that underlies the iron oxide ores. We selected several samples of sulfide ores from the Shilu deposit of the Beiyi mine and its close vicinity. We performed detailed ore microscopic studies as well as electron microprobe analyses using the CAMECA SX 100 equipped with EDS and WDS systems. Pyrrhotite, chalcopyrite and Co-bearing pyrite (up to 11 wt% Co) dominated among ore sulfides in the studied samples. These ore minerals occur in calc-silicate rocks and strongly silicified diopside, tremolite-bearing rocks, either as disseminated grains, sometimes in veinlets, or in aggregates that may form massive ores. Pyrrhotite and chalcopyrite may contain numerous solid inclusions, overgrowths and intergrowths of subordinate sulfides (sphalerite, galena), sulfosalts (glaucodot, costibite, cobaltite, arsenopyrite, ullmannite), sulfospinels (siegenite) and cassiterite that belong to the minerals crystallizing at medium to low temperatures. Among these minerals, siegenite and Co-bravoite dominate. Tiny crystals (10–20 μm in size) of Bi-minerals (matildite, cosalite) and argentite are also present. Moreover, in association with barite, calcite and chlorite, Ag-Hg amalgamate and cinnabar can occur. The results of our study point to the multistage medium- to low-temperature hydrothermal precipitation of ore sulfides during 4–5 separate stages. Preliminary results of Re-Os isotope datings indicate that pyrites of younger generation (lack of significant Co admixture) crystallized during 240–260 Ma.

14

Wpływ uproszczenia technologii oczyszczania biogazu na efektywność procesu

Dworecki Z, Adamski M

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2012

|

R. 13, nr 10

98-101

PL

Siarkowodór mimo że występuje w biogazie w niewielkich stężeniach powoduje m.in. korozje armatury stalowej, starzenie substancji smarnych i niszczenie komór spalania jednostek CHP. Celem pracy było określenie parametrów efektywności procesu odsiarczania biogazu przy wykorzystaniu złoża zawierającego głównie wodorotlenek żelaza (III). Uproszczenie polegało na zastosowaniu metody odsiarczania suchej bez regeneracji złoża tlenem. W wyniku przeprowadzonych badań określono efektywny zakres pracy złoża filtracyjnego przy przepływie już od 0,3 NL/min biogazu.

EN

Hydrogen sulphide even though is found in biogas in little concentrations causes corrosions of steel fittings among others, grow old of spreadable substances and destroying of combustion chambers of CHP units. The aim of the study was to determine effectiveness parameters of biogas desulphurising process utilising a deposit containing primarily iron oxide (III). With simplification it is an application of the desulphurizing dry method without the regeneration of the deposit with oxygen. The performed experiments allowed determination of the effective range of work of the filtration deposit at the biogas flow of 0.3 NL/min.

15

Development of a new aluminium matrix composite reinforced with iron oxide (Fe3O4)

Bayraktar E., Katundi D.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 38, nr 1

7-14

EN

Purpose: of this paper is to develop new aluminium matrix (intermetallic) composites reinforced with iron oxide (Fe3O4) that will be used in aeronautical engineering or in electronic industry. Different parameters such as sintering time and temperature, reinforcement, compact pressure were evaluated. The final purpose of this project is going on to improve conductivity and magnetic permeability of this new composite. Design/methodology/approach: In this paper, a new alternative materials “aluminium–iron oxide (Fe3O4, naturally as the mineral magnetite) powder composite” has been developed by using a microwave (in the laboratory scale) sintering programme with various aspect ratios, that iron oxide (Fe3O4) particle sizes and aluminium powders together were prepared. This paper contains partially preliminary results of our going-on research project. Findings: Green density increased regularly depending on the compact pressure and percentage of the iron oxide (Fe3O4). Micro and macro porosity was not found due to very clean microwave sintering. Density after microwave sintering was higher than that of traditional sintering in an electrical oven. Research limitations/implications: This project is going on and magnetic permeability and conductivity of this composite will be improved. Practical implications: This composite is new and clean and thanks to the new microwave sintering basically will be used in aeronautical engineering. Microwave heating results in lower energy costs and decreased processing times for many industrial processes. Originality/value: Originality of this paper is to use a new reinforcement in the aluminium matrix composite; Fe3O4-iron oxide. A new method - microwave sintering- has been carried out on this composite.

16

Termodynamiczna analiza elementarnych procesów redukcji ciekłego żużla tlenkowego

Podorska D., Wypartowicz J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 4

139-146

PL

W pracy przeprowadzono termodynamiczną analizę elementarnych procesów zachodzących podczas redukcji ciekłego żużla zawierającego tlenki żelaza. Redukcja ciekłego żużla jest możliwa poprzez działanie węgla w stanie stałym, gazowego tlenku węgla lub węgla rozpuszczonego w ciekłym żelazie. Obecna praca rozpatruje dwie reakcje chemiczne tlenku żelaza rozpuszczonego w ciekłym żużlu ze stałym węglem i gazowym CO. Obliczono składy i masy faz dla sekwencji kolejnych stanów równowagi, odpowiadających układom: stały węgiel – ciekły żużel – metaliczne żelazo – gaz oraz ciekły żużel – metaliczne żelazo – gaz. Obliczenia dla temperatury 1700 i 1800 K wykonano przy pomocy programu FACTSage. Uzyskano w ten sposób symulację przebiegu procesu redukcji. Gazowe produkty redukcji oraz stałe żelazo były usuwane z układu po każdym kroku symulacji. Redukcja przy pomocy gazowego CO odpowiada przypadkowi granicznemu, gdzie dyfuzja w gazie przebiega znacznie wolniej od reakcji na powierzchni żużel – gaz. Obliczenia wykazały, że zużycie reduktora jest zdecydowanie większe w przypadku reakcji żużla z gazowym CO. Stężenie FeO w żużlu, stężenie CO2 w fazie gazowej oraz ilość powstającego żelaza zmieniają się w przybliżeniu liniowo w przypadku redukcji węglem, zaś parabolicznie w przypadku redukcji przy pomocy CO. Wyniki symulacji sugerują, że zasadniczym mechanizmem redukcji jest oddziaływanie stałego węgla z ciekłym żużlem.

EN

The work deals with thermodynamic analysis applied to the elementary stages of the reduction of molten slag containing iron oxide. Reduction of liquid slag is possible through its interaction with solid carbon, gaseous carbon oxide and carbon dissolved in liquid iron. In the present work two chemical reactions of liquid slag with solid carbon and gaseous CO have been studied. The sets of thermodynamic equilibria in the systems: solid carbon-liquid slag-metallic iron-gas and liquid slag-metallic iron-gas were calculated by means of FACTSage software. Thus the simulation of the progress of reduction processes at the temperature 1700 and 1800 K was obtained. The gaseous reduction products and solid iron were removed from consideration after each simulation step. The reduction with gaseous CO simulates the limiting case, where diffusion in gas is slow in comparison to surface reaction. The calculations revealed that consumption of reducing agent is much higher in the case of CO reduction. The dependences of FeO concentration in slag, CO2 concentration in gas phase and the amount of obtained iron on the reaction progress are approximately linear in the case of reduction with carbon and parabolic in reduction with CO. The geometry of the reaction of carbon grains with slag is suggested, in which the solid carbon – slag reaction is the predominant mode of process.

17

Reduction Study of Iron-Alumina Binary Oxide Fe2-xAlxO3

Jóźwiak W. K., Maniecki T. P., Mierczyński P., Bawolak K., Maniukiewicz W.

Polish Journal of Chemistry

|

2009

|

Vol. 83, nr 12

2153-2162

EN

The comparative study of iron-aluminum binary oxides Fe2-xAlxO3 (where x = 2/3, 1, 4/3) reduction behavior was investigated and the obtained bi-oxides were characterzed by TPR, TG-DTA, BET and XRD methods. In hydrogen atmosphere three step reduction path way for iron-aluminum binary oxide was found. Such reduction behavior appeared reasonably analogical to that characteristic of hematite type iron(III) oxide reduction 3Fe2O3 rightwards arrow 2Fe3O4 rightwards arrow 6FeO rightwards arrow 6Fe. The reduction for unimolar bi-oxide Fe2-xAlxO3 (x = 1) can be expressed in following way: 4FeAlO3 rightwards arrow 2Fe2AlO4 rightwards arrow 2FeAl2O4 + 2Fe rightwards arrow 4Fe but the last step of reduction was not accomplished below 1000°C. In air FeAlO3 bi-oxide decomposes above 1300°C, whereas exothermal dissociation 2FeAlO3 rightwards arrow alfa-Al2O3 and alfa-Fe2O3 above 770°C was con firmed in argon atmosphere.

18

Thermodynamic analysis of elementary processes in molten oxide slag reduction

Podorska D., Wypartowicz J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

595-600

EN

The work deals with thermodynamic analysis applied to the elementary stages of the reduction of molten slag containing iron oxide. Reduction of liquid slag is possible through its interaction with solid carbon, gaseous carbon oxide and carbon dissolved in liquid iron. In the present work two chemical reactions of liquid slag with solid carbon and gaseous CO have been studied. The sets of thermodynamic equilibria in the systems: solid carbon-liquid slag-metallic iron-gas and liquid slag-metallic iron-gas were calculated by means of FACT software. Thus the simulation of the progress of reduction processes at the temperature 1800 K was obtained. The gaseous reduction products and solid iron were removed from consideration after each simulation step. The reduction with gaseous CO simulates the limiting case, where diffusion in gas is slow in comparison to surface reaction. The calculations revealed that consumption of reducing agent is much higher in the case of CO reduction. The dependences of FeO concentration in slag, CO2 concentration in gas phase and the amount of obtained iron on the reaction progress are approximately linear in the case of reduction with carbon and parabolic in reduction with CO. The geometry of the reaction of carbon grains with slag is suggested, in which the solid carbon – slag reaction is the predominant mode of process.

PL

Praca dotyczy analizy termodynamicznej stosowanej w podstawowych etapach redukcji ciekłych żużli zawierających tlenek żelaza. Redukcja ciekłych żużli jest możliwa przez ich współdziałanie ze stałym węglem, gazowym tlenkiem węgla i węglem rozpuszczonym w ciekłym żelazie. W tej pracy zostały zbadane dwie reakcje chemiczne ciekłego żużla ze stałym węglem i gazowym CO. Ustalenie termodynamicznych stanów równowagi w układach: stały węgiel – ciekły żużel – żelazo metaliczne – gaz oraz ciekły żużel – żelazo metaliczne – gaz zostało dokonane z wykorzystaniem oprogramowania FACT. Tym samym uzyskano symulację postępu procesów redukcji w temperaturze 1800 K. W kolejnych etapach symulacji nie rozpatrywano gazowych produktów redukcji i stałego żelaza z poprzedniego kroku. Redukcja gazowym CO symuluje proces limitujący, gdzie dyfuzja w gazie jest wolniejsza w porównaniu z reakcją na powierzchni. Obliczenia pokazują, że zużycie czynnika redukującego jest znaczne większe w procesie redukcji za pomocą CO. Zależności zawartości FeO w żużlu, zawartości CO2 w fazie gazowej i ilości uzyskanego żelaza na postęp reakcji są w przybliżeniu liniowe w procesie redukcji węglem i paraboliczne przy redukcji za pomocą CO. Została zaproponowana geometria reakcji węgla z żużlem, w której reakcja stały węgiel – żużel jest dominującym czynnikiem procesu.

19

Wdrożenie technologii wytwarzania powłok z tlenkami żelaza na powierzchni roboczej pierścieni tłokowych

Kaźmierczak A., Michnowska E.

Inżynieria Powierzchni

|

2006

|

nr 4

42-51

PL

Tematem pracy było opracowanie technologii wypełniania rowków na powierzchni bocznej pierścieni tłokowych silników spalinowych. Jako wypełnienie zastosowano mieszaninę tlenku żelaza Fe3O4 oraz lepiszcza. Lepiszczem jest metakrzemian sodu (Na2SiO3) w postaci sypkiej lub jako składnik szkła wodnego. Określenie dokładnego składu ilościowego mieszaniny przeprowadzono na drodze doświadczalnej. Opracowano trzy technologie wypełniania rowków pierścieni tłokowych. Najlepsze wyniki uzyskano stosując technologię mokrą ze szkłem wodnym. Przedstawiono także technologię wykonania uszczelniających pierścieni tłokowych z rowkami wypełnionymi masą opartą o tlenki żelaza. W pracy zostały również przedstawione badania makro i mikroskopowe opracowanych pierścieni tłokowych.

EN

The object of this study was to develop the groove filling technology on lateral surface of piston rings of combustion engines. A mixture of iron oxides and a binder was used as a filler. The binder is sodium silicate (Na2SiO3) in loose form or as an ingredient of water-glass. The accurate mixture ratio was determined by way of experiment. Three groove filling technologies were developed. The best results were obtained by using the wet technology with water-glass. The technology of sealing piston rings with groove filled with iron oxides mass was presented. The macro- and microscopic testing of elaborated piston rings was showed.

20

Materiały złożone srebro-tlenek żelaza (Ag-Fe2O3).

Stolarz S.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2000

|

R. 45, nr 1

42-51

PL

Materiały srebro-tlenek żelaza (Ag-Fe2O3) zawierające 5, 10 i 15 % Fe2O3 wytwarzano przez prasowanie mieszanek proszków, spiekanie i powtórne prasowanie. Zbadano następujące własności materiałów: gęstość, twardość, strukturę, erozję łukową, rezystancję zestykową, sczepianie statyczne, oraz strukturę i skład chemiczny powierzchni materiałów po próbach elektroerozyjnych.

EN

The silver-iron oxide materials (Ag-Fe2O3), containing 5, 10 and 15 % Fe2O3, were produced by pressing a mixture of powders, sintering and repeated pressing. Those materials were examined on density, hardness, structure, arc erosion, contact resistance, statical tacking and chemical composition of the surface after electroerosion.