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논문KCI 등재

일메나이트 광의 Fe 선택염화 거동에 미치는 환원제의 영향에 관한 연구

The Effects of Reductants on the Behaviors of Fe Selective Chlorination using an Ilmenite Ore

정재영|손호상|손용익
한국자원리싸이클링학회|2018.06|자원리싸이클링 (Resources Recycling)|제27권 제3호|pp. 30-38|DOI https://doi.org/10.7844/kirr.2018.27.3.30

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PVCHClIlmenite OreCO-Cl 2 혼합가스선택염화Selective ChlorinationCO-Cl 2 gas mixture
주제분류자원공학

초록

본 연구는 1173 K에서 60분 동안 유지하는 조건하에 PVC 또는 CO-Cl 2 혼합가스를 각각 사용하여 환원제에 따른 ilmenite ore 의 Fe 선택염화 거동에 대해 조사하였다. 환원제로 PVC를 사용한 경우, 무게 감소율은 28%로 관찰되었다. 그리고 반응관 출구부위에 생성된 응축물은 X-선 회절 분석결과 FeCl 2 로 확인되었다. 이러한 결과로부터 ilmenite ore 내의 철은 HCl 가스와 반응하였고FeCl 2 형태로 Fe만 선택적으로 제거된 것으로 관찰하였다. 그러나 환원제로 CO-Cl 2 혼합가스를 사용한 경우, 무게 감소 비율은 54% 로 관찰되었으며, 실험 종료 후 반응관 출구부위에 생성된 응축물은 FeCl 3 로 추측할 수 있었다. 이를 통해 ilmenite ore는 CO-Cl 2 혼합가스와 반응하여 FeCl 3 및 TiCl 4 반응물 형태로 동시에 제거되는 것으로 관찰되었다. 다만 반응후 ilmenite ore의 X선 회절 결과에서 Fe는 대부분 제거되었음을 보여주었다.

Abstract

In this study, the behaviors of Fe selective chlorination in ilmenite ore by using PVC or CO-Cl 2 gas mixture as reducing agents under the condition of 1173 K, for 60 minutes were investigated. The weight loss ratio was 28% when PVC was applied as the reducing agent. The condensate formed at the outlet of reaction tube was identified as FeCl 2 by X-ray diffraction analysis. From these results, it was observed that iron in ilmenite ore reacted with HCl gas and Fe was selectively removed in the form FeCl 2 . However, when CO-Cl 2 gas mixture was used as a reducing agent, the weight reduction ratio was 54%, and the condensate formed at the outlet of reaction tube after the experiment was estimated to be FeCl 3 . It was observed that the ilmenite ore reacted with the CO-Cl 2 gas mixture and was simultaneously removed in the form of FeCl 3 and TiCl 4 . However, the results of X-ray diffraction of ilmenite ore after the reaction showed that Fe was almost removed.

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