一种利用二氧化碳制备碳化铁的方法技术

本发明专利技术属于冶金‑炼铁技术领域，公开了一种利用二氧化碳制备碳化铁的方法，利用CO<subgt;2</subgt;和H<subgt;2</subgt;与金属铁反应制备碳化铁，包括：首先将原料气体通入反应器，原料气体包括H<subgt;2</subgt;和CO<subgt;2</subgt;，且H<subgt;2</subgt;与CO<subgt;2</subgt;的摩尔比大于5:1；而后将金属铁加入反应器，原料气体与金属铁在500～700℃和0.1～5MPa下发生反应生成碳化铁。本发明专利技术利用CO<subgt;2</subgt;作为碳源制备碳化铁，在大大减少了CO、CH<subgt;4</subgt;等化石能源排碳的同时利用消纳了CO<subgt;2</subgt;，实现了CO<subgt;2</subgt;的有效利用，是一种新颖环保的碳化铁制备工艺，且可以与纯氢竖炉制备还原铁、电炉炼钢等工艺结合使用。此外，本发明专利技术的气体成分、温度与压力都可控以优化操作，提高反应速率，增加产物碳化铁含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金-炼铁，具体的说，是涉及一种制备碳化铁的方法。

技术介绍

1、近年来，温室气体排放日益严峻，节能减排已经成为当前各行业的研发重点。其中，钢铁行业碳排放量约占到人为排放总量的7％以上，可以看出钢铁生产仍然是二氧化碳(co2)和能源密集型活动，因此钢铁行业绿色低碳转型刻不容缓。目前钢铁生产主要包括“长流程”和“短流程”两种模式：长流程主要包括高炉炼铁和转炉炼钢两个阶段，而短流程则通过废钢或直接还原铁进行电炉炼钢。然而，高炉炼铁是co2排放量最大的工序，约占整个钢铁生产co2排放总量的70％～90％，此外焦炭资源稀缺、不可再生且环境污染，故以高炉-转炉为代表的长流程炼铁面临发展限制。因此，以电炉炼钢为代表的短流程被认为是未来钢铁行业发展的方向，它省去了高炉和焦化炉，不仅节约了资源，还降低了对环境的污染。然而，近年来全球优质废钢资源短缺，制约了电炉炼钢进一步发展。20世纪70年代，美国学者stephens首次成功把碳化铁(fe3c)应用于炼钢过程。碳化铁在炼钢生产中有以下优势：不易自燃，方便运输和储存；s、p等杂质元素含量低；生产温度较低，能耗小本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用二氧化碳制备碳化铁的方法，其特征在于，利用CO2和H2与金属铁反应制备碳化铁，包括：

2.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳制备碳化铁的方法，其特征在于，S1中，所述原料气体中的H2和CO2按比例通入混合器充分混合后，再通入所述反应器。

3.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳制备碳化铁的方法，其特征在于，S1中，所述原料气体中的H2和CO2按比例直接通入所述反应器。

4.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳制备碳化铁的方法，其特征在于，S1中，所述原料气体中含有惰性气体。

5.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳制备碳化铁的...

【技术特征摘要】

1.一种利用二氧化碳制备碳化铁的方法，其特征在于，利用co2和h2与金属铁反应制备碳化铁，包括：

2.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳制备碳化铁的方法，其特征在于，s1中，所述原料气体中的h2和co2按比例通入混合器充分混合后，再通入所述反应器。

3.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳制备碳化铁的方法，其特征在于，s1中，所述原料气体中的h2和co2按比例直接通入所述反应器。

4.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳制备碳化铁的方法，其特征在于，s1中，所述原料气体中含有惰性气体。

5.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳制备碳化铁的方法，其特征在于，s1中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾亮，程启帆，朱宁静，栾传宝，崔鹏俊，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：