SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO熔渣的电解还原行为

电解含有铁氧化物的熔渣是一个潜在的减少甚至消除CO2排放的钢铁冶炼短流程新工艺.本文采用MgO或Y2O3稳定的氧化锆管内装碳饱和铁熔体做阳极,构建可控氧流电池：铁棒｜Fe＋FeO（slag）｜ZrO2（MgO或Y2O3）｜[O]（Fe＋C饱和）｜石墨棒.在1723 K高温下通过测定电池开路电压-时间曲线、线性扫描伏安曲线、恒电压电解曲线研究了SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO熔渣的电解还原行为,并借助扫描电镜与能谱分析了残样的显微结构与成分.结果表明：在本实验条件下,测定获得SiO2-Ca O-Al2O3-MgO-FeO熔渣中FeO的分解电压约为-0.25 V,测定结果位于Fact Sage热力学软件理论计算值范围内,表明采用本实验装置测定熔渣中FeO分解电压是可行的.在外加电压条件下可以从SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO熔渣中电解还原获得金属铁（或铁合金）.可控氧流电解还原电流的大小及FeO还原效果与外加电压、ZrO2稳定剂的种类和ZrO2管（阳极）插入熔渣中的深度等因素有关.