Gördes laterit cevherinin akışkan yatak reaktörde direkt indirgenmesi ile ferronikel elde edilmesi

Bu çalışmada, Manisa Gördes yataklarından temin edilen ve kırılarak kalsine edilen laterit cevheri akışkan yatak reaktörde, minimum akışkanlaşma hızının 6 katı debiye sahip H2 akımı ile indirgenerek prosese ait reaksiyon kinetiği belirlenmiştir. Deneylerde 700, 750, 800 ve 850 ºC şeklinde 4 ayrı reaksiyon sıcaklığında ve %10, %25 ve %40 şeklinde 3 ayrı H2 konsantrasyonunda çalışılmıştır. Cevherin indirgenme derecesi reaktörden çıkan gaz akımlarının anlık konsantrasyonu yardımıyla hesaplanmıştır. Elde edilen "Zaman-İndirgenme Derecesi" grafikleri, prosesin sıcaklığa nazaran H2 konsatrasyonuna daha duyarlı olduğunu ortaya koymuş, bu bulgu prosesin ağırlıklı olarak difüzyon kontrolü altında ilerlediği fikrini desteklemiştir. Detaylı kinetik analiz, indirgenmenin 3 aşamadan oluştuğunu, ilk aşamanın "Büzülen Küre, R3(α)" modeline uygun olarak kimyasal reaksiyon kontrolü altında ilerlediğini (Ea=34,76 kJ/mol), ikinci aşamanın ise "Tek Boyutlu Difüzyon, D1(α)" modeline uygun olarak difüzyon kontrolü altında ilerlediğini (Ea=10,18 kJ/mol) ortaya koymuştur. Son derece düşük reaksiyon hızıyla ilerleyen üçüncü aşamayı temsil eden bir model bulunamamıştır. Yüksek reaksiyon sıcaklığından ileri gelen sinterleşme ve cevherde bulunan trevorit mineralinin zor indirgenen yapısı bu çalışmada elde edilen en yüksek indirgenme derecesini %81 olarak sınırlandırmıştır.