blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2013-5-44-54blackmet-189Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИMATERIAL SCIENCE AND NANOTECHNOLOGIESФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СЕЛЕКТИВНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКЕ КОМПЛЕКСНЫХ ОКСИДОВMETALS SELECTIVE REDUCTION IN COMPLEX OXIDES CRYSTAL LATTICE PHYSICAL FOUNDATIONРощинВ. Е.RosshinV. E.РощинА. В.RosshinA. V.

г. Челябинск

Южно-Уральский государственный университетRussian FederationООО «Центр перспективных металлургических технологий»Russian Federation2013230320155654454Copyright © Рощин В.Е., Рощин А.В., 20152015Рощин В.Е., Рощин А.В.Rosshin V.E., Rosshin A.V.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/189

Сокращение запасов богатых железных руд вызывает необходимость разработки технологий переработки бедных и комплексных руд. Использование таких руд в доменном процессе или известными альтернативными способами возможно только в ограниченных количествах. Разработан способ селективного восстановления и извлечения металлов из бедных и комплексных руд в кристаллической решетке оксидов без плавления. Проанализированы процессы переноса зарядов и массы по дефектам кристаллической решетки оксидов. Показано, что восстановление катионов осуществляется путем присоединения электронов, которые ассоциированы с анионными вакансиями. Вакансии и «лишние» электроны образуются при извлечении из решетки оксидов анионов кислорода в результате химической реакции с восстановителем.

The depletion of high-quality ore deposits makes it necessary to develop technologies of processing of poor and complex ores such as sideroplezite, titanomagnetites and etc. Processing of these ores in a blast furnace or in well-known alternatives is only possible in limited quantities. The principle of selective reduction and extraction of metals from oxide crystalline lattice of lean and complex ores without melting has been developed. Processes of charge and mass transfer along defects of oxide crystalline lattice have been analyzed. It has been shown, that the reduction of cations is carried out by attachment of electrons associated with anion vacancies. The vacancies and “redundant” electrons form during extraction of oxygen anions, as a result of chemical reaction with reducing agent.

твердофазное восстановлениекристаллическая решеткаанионная вакансияэлектропереносмассопереносsolid phase reductioncrystalline latticeanion vacancyelectro conductivitymass transferReferencesТеоретические основы процессов производства углеродистого феррохрома из уральских руд: Монография / В.П. Чернобровин, И.Ю. Пашкеев, Г.Г. Михайлов и др. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. – 346 с.Теоретические основы процессов производства углеродистого феррохрома из уральских руд: Монография / В.П. Чернобровин, И.Ю. Пашкеев, Г.Г. Михайлов и др. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. – 346 с.Колчин О.П. О механизмах восстановления металлов из их окислов углеродом: Сб. «Механизм и кинетика восстановления металлов». – М.: Наука, 1970. С. 40 – 48.Колчин О.П. О механизмах восстановления металлов из их окислов углеродом: Сб. «Механизм и кинетика восстановления металлов». – М.: Наука, 1970. С. 40 – 48.Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Физическая химия. – М.: Металлургия, 1968. – 520 с.Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Физическая химия. – М.: Металлургия, 1968. – 520 с.Есин О.А., Гельд П.В. Физическая химия пирометаллургических процессов. – Свердловск: Металлургиздат, 1962. Ч. 1. – 671 с.Есин О.А., Гельд П.В. Физическая химия пирометаллургических процессов. – Свердловск: Металлургиздат, 1962. Ч. 1. – 671 с.Стильбанс Л.С. Физика полупроводников. – М.: Советское радио, 1967. – 452 с.Стильбанс Л.С. Физика полупроводников. – М.: Советское радио, 1967. – 452 с.Медвинский А.А., Болдырев В.В. Развитие представлений об электронных и ионных процессах при термическом распаде ионных кристаллов окислов. Физическая химия окислов. – М.: Наука, 1971. С. 39 – 54.Медвинский А.А., Болдырев В.В. Развитие представлений об электронных и ионных процессах при термическом распаде ионных кристаллов окислов. Физическая химия окислов. – М.: Наука, 1971. С. 39 – 54.Бокштейн Б.С., Ярославцев А.Б. Диффузия атомов и ионов в твердых телах. – М.: МИСиС, 2005. – 362 с.Бокштейн Б.С., Ярославцев А.Б. Диффузия атомов и ионов в твердых телах. – М.: МИСиС, 2005. – 362 с.Рощин А.В., Рощин В.Е. // Металлы. 2003. № 2. С. 3 – 9.Рощин А.В., Рощин В.Е. // Металлы. 2003. № 2. С. 3 – 9.Рощин В.Е., Рощин А.В., Рябухин А.Г. // Металлы. 2006. № 3. С. 8 – 16.Рощин В.Е., Рощин А.В., Рябухин А.Г. // Металлы. 2006. № 3. С. 8 – 16.Взаимодействие окислов металлов с углеродом / В.П. Елютин, Ю.А. Павлов, В.П. Поляков, Б.В. Шеболдаев. – М.: Металлургия. – 1976. – 359 с.Взаимодействие окислов металлов с углеродом / В.П. Елютин, Ю.А. Павлов, В.П. Поляков, Б.В. Шеболдаев. – М.: Металлургия. – 1976. – 359 с.Фистуль В.И. Физика и химия твердого тела – М.: Металлургия, 1995. Т. II. – 450 с.Фистуль В.И. Физика и химия твердого тела – М.: Металлургия, 1995. Т. II. – 450 с.Рощин В.Е., Рощин А.В., Рябухин А.Г., Гойхенберг Ю.Н. // Металлы. 2007. № 4. С. 3 – 10.Рощин В.Е., Рощин А.В., Рябухин А.Г., Гойхенберг Ю.Н. // Металлы. 2007. № 4. С. 3 – 10.

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