Järnoxiders växelverkan med olivin och dolomit

Publicerad: 4 december 2008

Projektet syftar till att studera växelverkan mellan järnoxider och olika tillsatsmaterial som används vid produktionen av pellets vid LKAB. Genom detta arbete hoppas vi kunna få en större förståelse för hur de olika delkomponenterna i tillverkningsprocessen interagerar med varandra. Och detta kan i sin tur leda till eventuella förbättringar av processen för tillverk¬ningen av grön pellets.

De tillsatser som företrädesvis studeras just nu är olivin och natriumsilikat. Natriumsilikat används i flotationssteget och olivin är ett tillsatsmineral som ger pelletsen förbättrade egenskaper i masugnen.
Maghemit, (γ-Fe2O3) kommer att användas som järnoxid i alla försök. Maghemit har samma struktur som magnetit, (Fe3O4) som används vid pelletstillverkningen, men är enklare att jobba med när det gäller potentiometriska titreringar.
Den huvudsakliga tekniken som används är potentiometriska titreringar. Dessa utförs i inert argonatmosfär och termostaterad miljö, 25°C. Titreringarna övervakas och styrs av en dator som kontrollerar storleken på tillsatsen och driftsvillkor.

titrering.jpg
Utrustning för potentiometrisk titrering

Den insamlade datan modelleras sedan med hjälp av FITEQL 4.0 för att kunna ta fram en modell över hur mineralytan ser ut för till exempel olivin vid olika pH.

För maghemit kan dess yta beskrivas med hjälp av följande jämvikter för dess ytgrupper:

    H+ + ≡FeOH ↔ FeOH2+        βs11

    ≡FeOH ↔ H+ + FeO-        βs-11

Med FITEQL 4.0 är det möjligt att beräkna jämviktskonstanterna βs11 och βs-11 som beskriver protoneringen och deprotoneringen av mineralytan.
Tanken är nu att även bestämma jämviktskonsterna för jämviktsreaktionen mellan maghemit och kiselsyra, H4SiO4.

  
  ≡FeOH + H4SiO4 ↔ ≡FeSiO4H1-n4-n + H2O + (n-1) H+

Relaterade länkar

Deltagare

Doktorand Rickard Jolsterå
Dr Lars Gunneriusson
Prof Willis Forsling