一种新的电化学过程去除碳从钢铁回收期间创建超纯低碳钢在加拿大了。所需的研究人员认为,这项技术有可能被集成到二级钢铁厂,允许回收高碳钢纯净,高品位金属需求更多的高新技术产业。

与气候变化和日益关心的废物处置和钢铁行业,这就要求煤为还原剂将氧气从铁矿石,负责大约7%的人为碳排放,回收使用钢变得更加重要。许多高科技工程领域如电子和汽车行业比以往任何时候都更依赖超低碳钢,有时与碳含量低于0.003%,薄车身面板或精密合金。大部分的废钢回收是相对高碳硬钢,然而。碳是除去铁水工业通过吹氧。然而,减少碳和超低碳钢生产过程通常需要多个阶段和一些试剂,并导致一些金属的损失。

在传统回收废钢融化在电弧炉的混合试剂称为渣去除杂质。因此,回收设施已经适合使用电力。有鉴于此,研究人员开发了一个二次过程中熔渣作为电解质。“我们必须申请一个电化学势在陶瓷熔铁,另一个电极之间的电解质,“化学工程师解释道吉赛尔•阿兹米在加拿大多伦多大学的,谁领导了这项研究。

示意图显示了铁水的直接在电解精炼脱碳机理

来源:©威廉D法官et al /施普林格2021年自然有限

直接在电解精炼铁水decarburisation机制

铁水中碳阳极的二氧化硅被氧气氧化渣,生产一氧化碳冒气泡了。硅离子,与此同时,减少metallurgical-grade硅钼阴极。这可能是用于合金回收钢材。研究人员发现,他们的过程减少了铁水的碳含量从3.78%提高到0.84%,并能改善铁碳含量降至0.001%和0.005%。他们正在努力扩大调查其他杂质的去除过程和使用相同的原则。

材料科学家凯特琳Daehn在美国麻省理工学院很感兴趣。我认为这是一个很好的一步试图推进现有的回收技术,”她说。我认为会很酷,如果电解精炼可以使工作污染物如铜或锡或磷有时出现在二级钢,目前还没有好的过程把它们弄出来。”