Estudio de mecanismos de reducción heterogénea sólido-gas a alta temperatura de ferrita cúprica con monóxido de carbono

The mechanism of copper ferrite reduction in the carbon monoxide system, is investigated in this work. Tests were carried out in a horizontal reactor at 850 °C under the following parameters were studied: coarse particles (5 to 10 mm), ratio CO/(CO+CO2) of 0.50 and time of reaction of 1, 5, 15, 30 and 60 min. Based on analysis by micrographies and electron microprobe for the partially reacted particles it allows to propose global mechanism of reduction in which metallic copper is formed by means of two simultaneous mechanisms. One pathway by sequential transformation of tenorite and cuprite CuO*Fe2O3 —> Cu2O —> Cu and the another pathway by intermediates of poly-spinels CuO*Fe2O3 —> CuO0,5Fe2,5O4 —> CuxFe3-xO4 —> Cu. Likewise, the iron is reduced across two simultaneous mechanisms, route CuO*Fe2O3 —> CuO0,5Fe2,5O4 —> Fe2O3 —> Fe3O4 —> FeO or following the route CuO*Fe2O3 —> Cu0,5Fe2,5O4 —> CuxFe3-xO4 —> Fe3O4 —> FeO. El presente trabajo, estudia los mecanismos de reducción de la ferrita cúprica con monóxido de carbono a 850 °C, con pruebas realizadas en un reactor horizontal. Las pruebas experimentales se realizaron con partículas de tama o macroscópico (entre 5 y 10 mm), relación CO/(CO+CO2) de 0,50 y tiempo de reacción de 1, 5, 15, 30 y 60 min. Basándose en observaciones de micrografías y análisis mediante microsonda electrónica realizados a partículas reaccionadas, en los tiempos ya mencionados, se plantea el mecanismo global de reducción en el cual el cobre metálico se forma mediante dos mecanismos simultáneos. El primero, mediante la transformación secuencial CuO*Fe2O3 —> CuO —> Cu2O —> Cu y el segundo, mediante la ruta CuO* Fe2O3 —> CuO0,5Fe2,5O4 —> Cux3-xO4 —>Cu. Asimismo, el hierro se reduce a través de dos mecanismos simultáneos, vía CuO*Fe2O3 —> CuO0,5Fe2,5O4 —> Fe2O3 —> Fe3O4 —> FeO o siguiendo la ruta CuO*Fe2O3 —> Cu0,5Fe2,5O4 —> Cux3-xO4 —> Fe3O4—> FeO.