木质素对机械活化铁矿粉的还原特性及机理

木质素作为可再生生物质燃料的主要成分，可以在炼铁过程中有效地用作还原剂，从而在整个过程中显著减少二氧化碳排放。本研究通过热重分析仔细评估了木质素在不同机械活化水平下对铁矿粉还原的影响。它阐明了复杂的还原机制。还原过程的特点是两个关键阶段：热解气体的初始还原，然后是固定碳的还原，这主要驱动了铁矿粉的转化。虽然机械激活对第一阶段的影响可以忽略不计，但它对第二阶段有明显的影响。延长激活时间会提高后期还原的深度。此外，加热速率在还原过程中起着至关重要的作用，较慢的速率有利于热解气体的还原，较快的速率有助于固碳还原。增强的活化持续时间导致还原反应数据的线性回归拟合得到改善。利用经480分钟活化处理的铁矿粉的碳气化模型，得出的校准方差为0.99，得出的活化能为48.75 kJ/mol，与经验值非常接近。本研究对还原动力学和机制进行了深入分析，强调了木质素作为炼铁过程中还原剂的变革潜力，从而有助于可持续低碳技术的发展。

https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.133208