blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2019-5-407-417blackmet-1627Research ArticleВ ПОРЯДКЕ ДИСКУССИИIN ORDER OF DISCUSSIONЭЛЕКТРОННАЯ ТЕОРИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ: СЛЕДСТВИЯ ДЛЯ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ РУДELECTRON THEORY OF METALS REDUCTION: THEORY AND METHODS OF METALS EXTRACTION FROM VARIOUS TYPES OF OREРощинВ. Е.RoshchinV. E.

д.т.н., профессор кафедры «Пирометаллургические процессы»

454080, Челябинск, пр. Ленина, 76

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Pyrometallurgical Processes”

roshchinve@susu.ruГамовП. А.GamovP. A.

к.т.н., доцент, заведующий кафедрой «Пирометаллургические процессы»

454080, Челябинск, пр. Ленина, 76

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor, Head of the Chair “Pyrometallurgical Processes”

Chelyabinsk

РощинА. В.RoshchinA. V.

д.т.н., профессор, ведущий научный сотрудник кафедры «Пирометаллургические процессы»

454080, Челябинск, пр. Ленина, 76

Dr. Sci. (Eng.), Professor, Leading Researcher of the Chair “Pyrometallurgical Processes”

Chelyabinsk

СалиховС. П.SalikhovS. P.

к.т.н., доцент кафедры «Пирометаллургические процессы»

454080, Челябинск, пр. Ленина, 76

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Pyrometallurgical Processes” 

Chelyabinsk

Южно-Уральский государственный университетРоссияSouth Ural State UniversityRussian Federation201919062019625407417Copyright © Рощин В.Е., Гамов П.А., Рощин А.В., Салихов С.П., 20192019Рощин В.Е., Гамов П.А., Рощин А.В., Салихов С.П.Roshchin V.E., Gamov P.A., Roshchin A.V., Salikhov S.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1627

 Показано, что ни одна из существующих схем восстановления металлов из руд не позволяет объяснить многообразия практических результатов, вследствие чего сложилось и существует мнение об отсутствии единого механизма восстановления. Представлены результаты выполненных авторами исследований твердофазного восстановления металлов углеродом в комплексных и бедных железосодержащих рудах различного генезиса, относящихся к разным месторождениям, а также в индивидуальных оксидах кремния, хрома и алюминия. Для уточнения теоретических представлений о механизме восстановления приведены результаты исследования электрических характеристик руд и индивидуальных оксидов. Сделано заключение, что общими для всех вариантов восстановления разных металлов являются процессы преобразования кристаллической решетки оксида в кристаллическую решетку металла. На основе данных квантовой механики, физики  и химии твердого тела разработаны новые принципиальные положения электронной теории восстановления металлов. Восстановление – это обмен электронами между восстановителем и катионами металлов оксида, в результате которого на поверхности оксида образуются анионные вакансии с «лишними» (свободными) электронами. В зависимости от концентрации восстанавливаемых катионов, превращение ионной связи катионов оксида в металлическую связь катионов металлической фазы происходит при слиянии заряженных анионных вакансий на поверхности или внутри оксида. Этот процесс идет без перемещения катионов на значительные расстояния, минуя стадию образования атомов металла и без термодинамических затруднений образования зародышей новой фазы. Теория позволяет объяснить все известные результаты экспериментов по твердофазному восстановлению металлов непосредственно в оксидах: образование сплошных металлических оболочек на поверхности кусков богатых железных руд, выделение металлических частиц внутри бедных и комплексных руд, образование и сублимацию субоксидов. При выделении металлической фазы в объеме комплексного оксида отсутствует непосредственный контакт между металлом и восстановителем, поэтому при карботермическом восстановлении железа в комплексных или бедных рудах в металлическую фазу из восстановителя не попадают сера и углерод. При металлизации таких руд в качестве восстановителя можно использовать энергетический уголь и получать металлооксидный композиционный материал, содержащий чистое первородное железо и ценные оксиды невосстановленных металлов – магния, титана, ванадия.

The present work analyzes the existing mechanism of solid-phase metals reduction from oxides. It was shown that the existed mechanisms of reduction do not explain the diversity of the practical results leading to a generally accepted opinion that there is no single uniform reduction mechanism. This study presents the results of the solid-phase reduction of metals from lump magnetite, siderite, titanomagnetite and chromite types of ore by carbon from various deposits. The obtained results were compared with the results of reduction of chromium, silicon and aluminum by carbon from pure oxides. Change in the electrical characteristics and analysis of the processes of electron- and mass transfer under reducing conditions were performed to clarify the general theoretical concepts of reduction mechanism. It has been concluded that there is general process of transformation of the crystal lattice of oxide into the crystal lattice of metal for reduction of different metals. The positions of electron theory for solid-phase reduction of metals from crystal lattice of oxides were developed using the basic concepts of chemistry, solid state physics about imperfect crystals, quantum mechanics and character of electron distribution and transfer in metals and ionic semiconductors. The theory embraces all the known results of reduction with formation of metal on the surface of high-grade lump ore, nucleation of metal inside of the complex and low-grade types of ore and formation and sublimation of suboxides. Major ideas of the developing theory of electron reduction have been formulated on the basis of metals reduction as a result of the exchange of electrons between the reducing agent and metal cations in oxides by means of the charged anion vacancies formed on the surface and their scattering in the volume. The transformation of the cations’ ionic bond in oxides into metallic bond of the metal phase on the surface (or inside of the oxide lattice) occurs without the displacement of the cations over significant distances and thermodynamic difficulties for the formation of metallic nucleus when the charged anion vacancies merge (skipping the stage of formation of the atoms of metal). There might be no direct contact between the metal and the reducing agent in case of formation of the metal phase inside of the oxide volume. As a result, harmful impurities from the reducing agent, e.g. carbon and sulphur, do not penetrate into iron during reduction of complex and low-grade types of ore. Therefore, for the reduction of iron from such an ore, it is possible to utilize a low-quality reducing agent, e.g. steam coal. The selective solid-phase reduction of iron from lump complex ore makes it possible to obtain a metal-oxide composite material containing pure DRI and valuable oxides which are difficult for reduction, i.e. oxides of magnesium, titanium and vanadium.

механизм восстановления металловкарботермическое восстановлениетвердофазное восстановлениеселективное восстановлениекристаллическая решетка оксидовионная связьметаллическая связьэлектронная теория восстановленияанионные вакансииметаллооксидный материалпереработка бедных рудпереработка титаномагнетитовых рудпереработка сидеритовых руджелезо прямого восстановленияmechanism of metals’ reductioncarbothermic reductionsolid-phase reductionselective reductionoxide latticeionic bondmetal bondtheory of electron reductionanion vacanciesmetal-oxide materialprocessing of low-grade oreprocessing of titanomagnetite oreprocessing of siderite oreDRIReferencesПавлов М.А. Воспоминания металлурга. Ч. 1, 2. – М.: Металлургиздат, 1943. – 288 с.Pavlov M.A. Vospominaniya metallurga: Ch. 1, 2 [Memories of a metallurgist: Parts 1,2]. Moscow: Metallurgizdat, 1943, 288 p. (In Russ.).Ростовцев С.Т. Теория металлургических процессов. – М.: Металлургиздат, 1956. – 515 с.Rostovtsev S.T. Teoriya metallurgicheskikh protsessov [Theory of metallurgical processes]. Moscow: Metallurgizdat, 1956, 515 p. (In Russ.).Гельд П.В. Механизм восстановления окислов твердым углеродом // Успехи химии.1957. Т. XXVI. Вып. 9. С. 1070 – 1086.Gel’d P.V. Mechanism of oxides reduction by solid carbon. Uspekhi khimii. 1957, vol. XXVI, no. 9, pp. 1070–1086. (In Russ.).Чуфаров Г.И., Татиевская Е.А. Адсорбционно-каталитическая теория восстановления окислов металлов // Проблемы металлургии. – М.: Изд-во АН СССР, 1953. С. 15 – 32.Chufarov G.I., Tatievskaya E.A. Adsorption-catalytic theory of metals oxide reduction. In: Sb. Problemy metallurgii [Issues of metallurgy]. Moscow: izd. AN SSSR, 1953, pp. 15–32. (In Russ.).Чуфаров Г.И., Журавлева М.Г., Балакирев В.Ф., Мень А.И. Состояние теории восстановления окислов металлов // Сб. «Механизм и кинетика восстановления металлов». – М.: Наука, 1970. С. 7 – 15.Chufarov G.I., Zhuravleva M.G., Balakirev V.F., Men’ A.I. State of reduction theory of metal oxides. In: Sb. Mekhanizm i kinetika vosstanovleniya metallov [Mechanism and kinetics of metals reduction]. Moscow: Nauka, 1970, pp. 7–15. (In Russ.).Термодинамика процессов восстановления окислов металлов / Г.И. Чуфаров, А.Н. Мень, В.Ф. Балакирев и др. – М.: Металлургия, 1970. – 399 с.Chufarov G.I., Men’ A.N., Balakirev V.F. etc. Termodinamika protsessov vosstanovleniya okislov metallov [Thermodynamics of me tal oxides reduction]. Moscow: Metallurgiya, 1970, 399 p. (In Russ.).Ростовцев С.Т., Симонов В.К., Ашин А.К., Костелов О.Л. Механизм углетермического восстановления окислов металлов // Сб. «Механизм и кинетика восстановления металлов». – М.: Наука, 1970. С. 24 – 31.Rostovtsev S.T., Simonov V.K., Ashin A.K., Kostelov O.L. Mechanism of carbothermic reduction of metal oxides. In: Sb. Mekhanizm i kinetika vosstanovleniya metallov [Mechanism and kinetics of metals reduction]. Moscow: Nauka, 1970, pp. 24–31. (In Russ.).Gruner L. Etudes sur les hauts-formeause // Annales des Mines. 1872. P. 1 – 14.Gruner L. Etudes sur les hauts-formeause. In: Annales des Mines. 1872, pp. 1–14. (In Fr.).Edstrom J.O. The mechanism of reduction of iron oxides // Journal of the Iron and Steel Institute. 1953. Vol. 17. No. 3. P. 289.Edstrom J.O. The mechanism of reduction of iron oxides. Journal of the Iron and Steel Institute. 1953, vol. 17, no. 3, p. 289.Тлеугабулов С.М. Теория и технология твердофазного восстановления железа углеродом. – Алма-Ата: Гылым, 1991. – 312 с.Tleugabulov S.M. Teoriya i tekhnologiya tverdofaznogo vosstanovleniya zheleza uglerodom [Theory and technology of solid-phase reduction of iron by carbon]. Alma-Ata: Gylym, 1991, 312 p. (In Russ.).Vignes A. Extractive Metallurgy 2. Metallurgical Reaction Processes. – London: Ltd, 2011. – 355 p.Vignes A. Extractive Metallurgy 2. Metallurgical Reaction Processes. London: Ltd, 2011, 355 p.Habashi F. Handbook of extractive metallurgy: Vol. I: The Metal Industry. Ferrous Metals. – Wiley, 1997. – 488 p.Habashi F. Handbook of extractive metallurgy. Vol. I: The Metal Industry. Ferrous Metals. Wiley, 1997, 488 p.Павлов В.В. Несообразности металлургии. – 3-е изд., перераб. и доп. – Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2013. – 212 с.Pavlov V.V. Nesoobraznosti metallurgii: monografiya [Inconsistencies in metallurgy: Monograph]. Ekaterinburg: Izd-vo UGTU, 2013, 212 p. (In Russ.).Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф. Металлургия железа. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 464 с.Yusfin Yu.S., Pashkov N.F. Metallurgiya zheleza [Metallurgy of iron]. Moscow: Akademkniga, 2007, 464 p. (In Russ.).Чернобровин В.П., Пашкеев И.Ю., Михайлов Г.Г. и др. Теоретические основы процессов производства углеродистого феррохрома из уральских руд. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. – 346 с.Chernobrovin V.P., Pashkeev I.Yu., Mikhailov G.G. etc. Teoreticheskie osnovy protsessov proizvodstva uglerodistogo ferrokhroma iz ural’skikh rud: Monografiya [Theoretical foundations of production of carbon ferrochromium from the Ural Ores: Monograph]. Chelyabinsk: Izd-vo YuUrGU, 2004, 346 p. (In Russ.).Сенин А.В. Твердофазное восстановление хромовой руды метаном // Электрометаллургия. 2013. № 1. С. 31 – 37.Senin A.V. Solid phase reduction of chrome ore by methane. Elektrometallurgiya. 2013, no. 1, pp. 31–37. (In Russ.).Сенин А.В., Пашкеев И.Ю., Михайлов Г.Г. «Газофазно-твердофазный» механизм восстановления рудных материалов // Тр. науч.-практич. конф. «Перспективы развития металлургии и машиностроения с использованием завершенных фундаментальных исследований и НИОКР: ФЕРРОСПЛАВЫ». – Екатеринбург: Альфа Принт, 2018. С. 72 – 80.Senin A.V., Pashkeev I.Yu., Mikhailov G.G. “Gas-solid-phase” mechanism for the reduction of ore materials. In: Trudy nauchnoprakticheskoi konferentsii “Perspektivy razvitiya metallurgii i mashinostroeniya s ispol’zovaniem zavershennykh fundamental’nykh issledovanii i NIOKR: FERROSPLAVY” [Proceedings of the Sci.-Pract. Conf.”Prospects for the Development of Metallurgy and Mechanical Engineering with the Use of Completed Basic Research and RTD: Ferroalloys”]. Ekaterinburg: Al’fa Print, 2018, pp. 72–80. (In Russ.).Рябчиков И.В., Мизин В.Г., Яровой К.И. Химизм восстановления железа и хрома из оксидов углеродом // Сталь. 2013. № 6. С. 30 – 33.Ryabchikov I.V., Mizin V.G., Yarovoi K.I. Reduction of iron and chromium from oxides by carbon. Steel in Translation. 2013, no. 6, pp. 379–382.Взаимодействие окислов металлов с углеродом / В.П. Елютин, Ю.А. Павлов, В.П. Поляков, Б.В. Шеболдаев. – М.: Металлургия, 1976. – 359 с.Elyutin V.P., Pavlov Yu.A., Polyakov V.P., Sheboldaev B.V. Vzaimodeistvie okislov metallov s uglerodom [Interaction of metal oxides with carbon]. Moscow: Metallurgiya, 1976, 359 p. (In Russ.).Куликов И.С. Механизм восстановления окислов железа, марганца, кремния и хрома // Механизм и кинетика восстановления металлов: Сб. научн. тр. – М.: Наука, 1970. С. 19 – 24.Kulikov I.S. Reduction mechanism of oxides of iron, manganese, silicon and chromium. In: Mekhanizm i kinetika vosstanovleniya metallov: Sb. nauchn. tr. [Mechanism and kinetics of metals reduction: Coll. of sci. papers]. Moscow: Nauka, 1970, pp. 19–24. (In Russ.).Tleugabulov S.M., Abikov S.B., Koishina G.M., Tatybaev M.K. Fun damentals and prospects of the development of reduction steelmaking // Russian Metallurgy (Metally). 2018. No. 2. P. 72 – 77.Tleugabulov S.M., Abikov S.B., Koishina G.M., Tatybaev M.K. Fundamentals and Prospects of the Development of Reduction Steelmaking. Russian Metallurgy (Metally). 2018, no. 2, pp. 72–77.Колчин О.П. О механизмах восстановления металлов из их окислов углеродом // Механизм и кинетика восстановления металлов: Сб. научн. тр. – М.: Наука, 1970. С. 40 – 48.Kolchin O.P. On mechanisms of metals reduction from their oxides by carbon. In: Mekhanizm i kinetika vosstanovleniya metallov: Sb. nauchn. tr. [Mechanism and kinetics of metals reduction: Coll. of sci. papers]. Moscow: Nauka, 1970, pp. 40-48. (In Russ.).Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Физическая химия. – М.: Металлургия, 1976. – 520 с.Zhukhovitskii A.A., Shvartsman L.A. Fizicheskaya khimiya [Physical chemistry]. Moscow: Metallurgiya, 1976, 520 p. (In Russ.).Roshin A.V., Roshin V.E. Thermal reducing dissociation and subli mation – the stages of the transformation of oxside lattices into metal lattices // Russian Metallurgy (Metally). Vol. 2006. No. 1. P. 1 – 7 .Roshin A.V., Roshin V.E. Thermal reducing dissociation and sublimation – the stages of the transformation of oxside lattices into metal lattices. Russian Metallurgy (Metally). 2006, no. 1, pp. 1–7.Roshin V.E., Roshin A.V., Berdnikov A.A., Goikhenberg Yu.N. Formation and sublimation of the intermediate products of the reduction of silicon from its dioxide // Russian Metallurgy (Metally). 2008. No. 4. P. 281 – 285.Roshin V.E., Roshin A.V., Berdnikov A.A., Goikhenberg Yu.N. Formation and sublimation of the intermediate products of the reduction of silicon from its dioxide. Russian Metallurgy (Metally). 2008, no. 4, pp. 281–285.Рощин А.В., Гойхенберг Ю.Н., Рябухин А.Г. Кристаллохимические превращения в оксидах алюминия при восстановительном нагреве // Изв. вуз. Черная металлургия. 2006. № 8. С. 6 – 9.Roshchin A.V., Goikhenberg Yu.N., Ryabukhin A.G. Crystallochemical transformations in aluminum oxides under reductive heating. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2006, no. 8, pp. 6–9. (In Russ.).Roshin A.V., Roshin V.E., Ryabukhin A.G., Goikhenberg Yu.N. Role of the silicate phase of an enclosing rock in the prereduction of disseminated chromium ores // Russian Metallurgy (Metally). 2007. No. 4. P. 261 – 267.Roshin A.V., Roshin V.E., Ryabukhin A.G., Goikhenberg Yu.N. Role of the silicate phase of an enclosing rock in the prereduction of disseminated chromium ores. Russian Metallurgy (Metally). 2007, no. 4, pp. 261–267.Roshin A.V., Roshin V.E., Ryabukhin A.G. Electrical conduction and mass transfer in crystalline oxides // Russian Metallurgy (Metally). 2006. No. 3. P. 193 – 198.Roshin A.V., Roshin V.E., Ryabukhin A.G. electrical conduction and mass transfer in crystalline oxides. Russian Metallurgy (Metally). 2006, no. 3, pp. 193–198.Фистуль В.И. Физика и химия твердого тела: Учебник для вузов. Т. 1. – М.: Металлургия, 1995. – 480 с.Fistul’ V.I. Fizika i khimiya tverdogo tela: uchebnik dlya vuzov. T. 1 [Physics and chemistry of the solid state: Textbook for universities: vol. 1]. Moscow: Metallurgiya, 1995, 480 p. (In Russ.).Горелик С.С., Дашевский М.Я. Материаловедение полупроводников и диэлектриков: Учебник для вузов. – М.: МИСиС, 2003. – 480 с.Gorelik S.S., Dashevskii M.Ya. Materialovedenie poluprovodnikov i dielektrikov: uchebnik dlya vuzov [Material science of semiconductors and dielectrics: Textbook for universities]. Moscow: MISiS, 2003, 480 p. (In Russ.).Бокштейн Б.С., Ярославцев А.Б. Диффузия атомов и ионов в твердых телах. – М.: МИСиС, 2005. – 362 с.Bokshtein B.S., Yaroslavtsev A.B. Diffuziya atomov i ionov v tverdykh telakh [Diffusion of atoms and ions in solids]. Moscow: MISiS, 2005, 362 p. (In Russ.).Burdett J. K. Chemical bonds: a Dialog. John Wiley & Sons, 1997.Burdett J. K. Chemical bonds: a Dialog. John Wiley & Sons, 1997.Пономарев Л.И. Под знаком кванта: Учеб. пособие для вузов. – М.: Физматлит, 2007. – 416 с.Ponomarev L.I. Pod znakom kvanta: uchebnoe posobie dlya vuzov [Under the sign of the quantum: Manual for universities]. Moscow: Fizmatlit, 2007, 416 p. (In Russ.).Цирельсон В.Г. Квантовая химия: Учебник для вузов. – М.: БИНОМ, 2014. – 245 с.Tsirel’son V.G. Kvantovaya khimiya: uchebnik dlya vuzov [Quantum chemistry: Textbook for universities]. Moscow: BINOM, 2014, 245 p. (In Russ.).Рощин В.Е., Рощин А.В. Физические основы селективного восстановления металлов в кристаллической решетке комплексных оксидов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2013. № 5. С. 44 – 54.Roshchin V.E., Roshchin A.V. Physical foundation of selective reduction of metals in crystal lattice of complex oxides. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2013, no. 5, pp. 44–54. (In Russ.).Roshchin V.E., Roshchin A.V. Selective reduction of metals in the lattice of a complex oxide // Russian Metallurgy (Metally). 2013. No. 3. P. 169 – 175.Roshchin V.E., Roshchin A.V. Selective Reduction of metals in the lattice of a complex oxide. Russian Metallurgy (Metally). 2013, no. 3, pp. 169–175.Roshchin V.E., Roshchin A.V. Physics of the solid phase oxidation and reduction of metals // Russian Metallurgy (Metally). 2015. No. 5. P. 354 – 359.Roshchin V.E., Roshchin A.V. Physics of the solid phase oxidation and reduction of metals. Russian Metallurgy (Metally). 2015, no. 5, pp. 354–359.Li K. etс. Iron extraction from oolitic iron ore by a deep reduction process // Journal of iron and steel research international. 2011. Vol. 18. No. 8. P. 9 – 13.Li K. etc. Iron extraction from oolitic iron ore by a deep reduction process. Journal of iron and steel research international. 2011, vol. 18, no. 8, pp. 9–13.Kapelyushin Y., Xing X., Zhang J. etc. Effect of alumina on the gaseous reduction of magnetite in CO/CO2 gas mixtures // Metallurgical and Materials Transactions B: Process Metallurgy and Materials Processing Science. 2015. Vol. 46. No. 3. P. 1175 – 1185.Kapelyushin Y., Xing X., Zhang J., Sasaki Y., Ostrovski O. Effect of alumina on the gaseous reduction of magnetite in CO/CO2 gas mixtures. Metallurgical and Materials Transactions B: Process Metallurgy and Materials Processing Science. 2015, vol. 46, no. 3, pp. 1175–1185.Kapelyushin Y., Sasaki Y., Zhang J. etc. In-Situ study of gaseous reduction of magnetite doped with alumina using high-temperature XRD analysis // Metallurgical and Materials Transactions B: Process Metallurgy and Materials Processing Science. 2015. Vol. 46. No. 6. P. 2564 – 2572.Kapelyushin Y., Sasaki Y., Zhang J., Jeong S., Ostrovski O. In-Situ study of gaseous reduction of magnetite doped with alumina using high-temperature XRD analysis. Metallurgical and Materials Transactions B: Process Metallurgy and Materials Processing Science. 2015, vol. 46, no. 6, pp. 2564–2572.Cullough S., Hockaday S., Johnson C., Barcza N.A. Pre-reduction and smelting characteristics of Kazakhstan ore samples // The Twelfth International Ferroalloys Congress Sustainable Future. Helsinki, Finland. 2010. P. 249 – 262.Cullough S., Hockaday S., Johnson C., Barcza N.A. Pre-reduction and smelting characteristics of Kazakhstan ore samples. The Twelfth Int. Ferroalloys Congress Sustainable Future. Helsinki, Finland. 2010, pp. 249–262.Anacleto N.M., Solheim I., Sørensen B. etc. Reduction of chromium oxide and ore by methane-containing gas mixtures // Authors’ Revised Draft Infacon XV: International Ferro-Alloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25 – 28 February 2018.Anacleto N.M., Solheim I., Sørensen B., Ringdalen E., Ostrovski O. Reduction of chromium oxide and ore by methane-containing gas mixtures. Authors’ Revised Draft Infacon XV: International FerroAlloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25–28 February 2018.Leikola M., Taskinen P., Eric R.H. Reduction of Kemi chromite with methane // Authors’ Revised Draft Infacon XV: International Ferro-Alloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25 – 28 February 2018. Edited by R.T. Jones, P. den Hoed, & M.W. Erwee.Leikola M., Taskinen P., Eric R.H. Reduction of Kemi chromite with methane. Authors’ Revised Draft Infacon XV: International Ferro-Alloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25–28 February 2018. Edited by R.T. Jones, P. den Hoed, & M.W. Erwee.Sokhanvaran S., Paktunc D., Barnes A. NaOH–assisted direct reduction of Ring of Fire chromite ores, and the associated impli ca tions for processing // Authors’ Revised Draft Infacon XV: Inter national Ferro-Alloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25 – 28 February 2018. Edited by R.T. Jones, P. den Hoed, & M.W. Erwee.Sokhanvaran S., Paktunc D., Barnes A. NaOH–assisted direct reduction of Ring of Fire chromite ores, and the associated implications for processing. Authors’ Revised Draft Infacon XV: International Ferro-Alloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25–28 February 2018. Edited by R.T. Jones, P. den Hoed, & M.W. Erwee.Bhalla A., Eric R.H. Mechanism and kinetic modelling of methanebased reduction of Mamatwan manganese ore // Infacon XV: Int. Ferro-Alloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25 – 28 February 2018. Edited by R.T. Jones, P. den Hoed, & M.W. Erwee.Bhalla A., Eric R.H. Mechanism and kinetic modelling of methanebased reduction of Mamatwan manganese ore. Infacon XV: Int. Ferro-Alloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25–28 February 2018. Edited by R.T. Jones, P. den Hoed, & M.W. Erwee.Cheraghi A., Yoozbashizadeh H., Safarian J. Chemical, micro structural, and phase changes of manganese ores in calcination and prereduction by natural gas // Infacon XV: Int. Ferro-Alloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25 – 28 February 2018. Edited by R.T. Jones, P. den Hoed, & M.W. Erwee.Cheraghi A., Yoozbashizadeh H., Safarian J. Chemical, microstructural, and phase changes of manganese ores in calcination and pre-reduction by natural gas. Infacon XV: Int. Ferro-Alloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25–28 February 2018. Edited by R.T. Jones, P. den Hoed & M.W. Erwee.Kalenga M.K., Pan X. Pre-reduction of a South African manganese ore: more insight on the formation of phases // Infacon XV: Inter national Ferro-Alloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25 – 28 February 2018. Edited by R.T. Jones, P. den Hoed, & M.W. Erwee.Kalenga M.K., Pan X. Pre-reduction of a South African manganese ore: more insight on the formation of phases. Infacon XV: International Ferro-Alloys Congress, Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 25–28 February 2018. Edited by R.T. Jones, P. den Hoed, & M.W. Erwee.Petrus H.T.B.M., Putera A.D.P., Sugiarto E. etc. Kinetics on roasting reduction of limonitic laterite ore using coconut-charcoal and anthracite reductants // Minerals Engineering. 2019. No. 132. P. 126 – 133.Petrus H.T.B.M., Putera A.D.P., Sugiarto E., Perdana I., Warmada I.W., Nurjaman F., Astuti W., Mursito A.T. Kinetics on roasting reduction of limonitic laterite ore using coconut-charcoal and anthracite reductants. Minerals Engineering. 2019, no. 132, pp. 126–133.Li Y.-J., Sun Y.-S., Han Y.-X., Gao P. Coal-based reduction mechanism of low-grade laterite ore // Transactions of Nonferrous Metals So ciety of China (English Edition). 2013. Vol. 23. No. 11. P. 3428 – 3433.Li Y.-J., Sun Y.-S., Han Y.-X., Gao P. Coal-based reduction mechanism of low-grade laterite ore. Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Edition). 2013, vol. 23, no. 11, pp. 3428–3433.Roshchin V.E., Asanov A. V., Roshchin. A.V. Possibilities of twostage processing of titaniferrous magnetite ore concentrates // Russian Metallurgy (Metally). 2011. No. 6. P. 499 – 508.Roshchin V.E., Asanov A. V., Roshchin A.V. Possibilities of twostage processing of titaniferrous magnetite ore concentrates. Russian Metallurgy (Metally). 2011, no. 6, pp. 499–508.Salikhov S.P., Roshchin A.V., Roshchin V.E. Theoretical aspects of pyrometallurgical processing of sideroplesite ore // Chernye Metally. 2018. No. 8. No. 13 – 18.Salikhov S.P., Roshchin A.V., Roshchin V.E. Theoretical aspects of pyrometallurgical processing of sideroplesite ore. Chernye Metally. 2018, no. 8, pp. 13–18.Quader M. A. etс. A comprehensive review on energy efficient CO2 breakthrough technologies for sustainable green iron and steel manufacturing // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. Vol. 50. P. 594 – 614.Quader M. A. etc. A comprehensive review on energy efficient CO2 breakthrough technologies for sustainable green iron and steel manufacturing. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015, vol. 50, pp. 594–614.Sohn H.Y. Suspension ironmaking technology with greatly reduced energy requirement and CO2 emissions // Steel Times International. 2007. Vol. 31. No. 4. P. 68 – 72.Sohn H.Y. Suspension ironmaking technology with greatly reduced energy requirement and CO2 emissions. Steel Times International. 2007, vol. 31, no. 4, pp. 68–72.Milford R.L., Pauliuk S., Allwood J.M., Muller D.B. The roles of energy and material efficiency in meeting steel industry CO2 targets // Environmental Science and Technology. 2013. Vol. 47. No.7. P. 3455 – 3462.Milford R.L., Pauliuk S., Allwood J.M., Muller D.B. The roles of energy and material efficiency in meeting steel industry CO2 targets. Environmental Science and Technology. 2013, vol. 47, no. 7, pp. 3455–3462.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.