金属鉄の作り方教えてください

質問

今現在、還元ガスを用いて800℃で加熱することでFe2O3を還元しようとしているのですがシリケートと混ぜているせいか金属鉄が生成しません。
他の文献を数報あたってみたところ、1000℃～1300℃と高温で還元しているようですが実験の都合上温度を上げることができません。

なるべく低温（８００℃以下）で金属鉄を作成する方法はないものでしょうか？

回答No.3

gif317

アドバイス程度にしかなりませんが低温で物質を融解させるためには高圧にする以外ないように思いますね。あと酸化鉄（(3)）をアルミ粉末と混ぜるテルミット反応を思い出しますがどうなんでしょうか。
「テルミット反応」では、次の反応が起きる。
　　Ｆｅ2Ｏ3 ＋ ２Ａｌ ―→ ２Ｆｅ ＋ Ａｌ2Ｏ3

回答No.2

dragon-2

ミドレックスプロセス
勉強になりました。このような製鉄技術があったのですね。プラントでは、十分な還元雰囲気および原料の十分な微粉化が行われ、低温でも反応に十分な条件がそろっているようですね。実験室では、適切な触媒的還元剤を取り入れないと無理ではないでしょうか。含水素金属などによって、原子状水素が生じれば、触媒の働きが可能とは思うのですが。
　ところで、この方法はまだ特許の段階でしょ。詳しいノーハウはまだ公開されていないのでは？
　精製還元鉄の性状・性質に関する実験ですか？

参考URL：

http://www.kobelco.co.jp/eng/dri/j/dri04.htm

お礼

実験のねらいはナノサイズの金属鉄の性質を調べることなんです。
（SiO2は鉄の鋳型として用いてます）
ですから、還元可能な微粉末ではあると思います。
また、私の実験ではN2(95%)+H2(5%)雰囲気で還元していますので「原子状水素」は存在しているでしょう。

う～ん、打つ手が無いように思えてきた（～～；；；

SiO2の酸素吸着やH2O吸着のために還元が妨げられていると考えると（Feは水を触媒として酸化されることから水を取り除くことが重要と考えると）焼く前に何らかの方法で脱水を行ったほうが良いのでしょうか？

実験のしやすさから言うと液体系の脱水剤に漬け込んで加熱してその物質が蒸発してくれると楽だな（＾＾

回答No.1

tomtomtomtom

まず、無理だと思います。と言うか、無理です(笑)。

８００℃だと、液体にさえならない状態ですよね。

シリケートとは、フェロシリコンのことでしょうか？？？

どちらにしても、脱酸剤を変えたところで、今の環境では、十分には還元されません。

学校の研究かなんかでやってはるんでしょうか？
ちょっと気になります・・・

それでは。

お礼

って、「質問者」の私が「補足」でいろいろ書いてしまった（苦笑）

ところで、有名どころでいいですが脱酸剤を数個教えてください。

回答ありがとう御座います。

補足

えと、800℃（～900℃）というのはミドレックス法での還元温度なのです。
ミドレックス法とは還元ガス（工業過程では天然ガスを使用）を用いた製鉄法です。
実際、何も混ぜずに還元を行ったところ金属鉄は精製しました。

シリケート……まあ、SiO2です。
SiO2の酸素吸着やH2O吸着のために還元が妨げられていると今現在考えています。

学校の研究です。
とはいえ、作るのが目的ではなく、作った後の測定がメインなので作れないと困る（苦笑）

あと、製鉄法にはテルミット法というのもありますね。
これは混ぜ物（アルミニウムを試料に混ぜる）をするようなので使えませんが（＾＾；

ミドレックス法についてはこちら
http://www.kobelco.co.jp/p001/prs0724.htm
http://www.kobelco.co.jp/eng/dri/index.htm

テルミット法についてはこちら
http://www.crdc.gifu-u.ac.jp/edsoftol/kadai-hs/teru.html
http://www.urban.ne.jp/home/ichiya/kyouiku/
http://www.nihonsuido.co.jp/jigyo_yoyuro.html