The investigation of pre-reduction of chromite ore with carbonised apricot kernel shell

Abstract

Carbonised apricot kernel shells are a promising alternative to metallurgical coke due to their high carbon content, low sulphur levels, and significant energy efficiency. In this study, the usability of carbonised apricot kernel shells as biochar for the pre-reduction of chromite ore was examined. Composite pellets were prepared by blending biochar with chromite concentrate at different stoichiometric ratios, followed by solid-state reduction at varying temperatures and durations. The effects of biochar content, reduction temperature, and reduction time on the degree of reduction were analysed. Reduction processes were carried out at temperatures of 900, 1000, 1100 and 1200 degrees C for 60, 120, 240, 360 min. In order to examine the reduction behaviour at high temperatures, the pellets were subjected to reduction for 360 min at temperatures of 1300, 1400 and 1500 degrees C. The highest reduction value of 52.63% achieved for pellets at 1500 degrees C after 360 min. As a result of the ICP/MS analyses, the percentage of chromium and iron amounts were determined. In accordance with the calculated reduction degrees and the mapping analyses carried out, the highest chromium and iron percentage was obtained in the st2 pellets reduced at 1500 degrees C for 360 min 59.32% and 11.02% Cr and Fe, respectively. Les & eacute;missions de gaz & agrave; effet de serre provenant des combustibles fossiles dans l'industrie m & eacute;tallurgique ont provoqu & eacute; un changement vers des sources de carbone respectueuses de l'environnement comme autres possibilit & eacute;s. Les coquilles de noyaux d'abricot carbonis & eacute;es constituent un choix prometteur contre le coke m & eacute;tallurgique en raison de leur teneur & eacute;lev & eacute;e en carbone, de leurs faibles niveaux de soufre et de leur efficacit & eacute; & eacute;nerg & eacute;tique importante. Dans cette & eacute;tude, on a examin & eacute; la facilit & eacute; d'utilisation de coquilles de noyaux d'abricot carbonis & eacute;es comme biocharbon pour la pr & eacute;-r & eacute;duction du minerai de chromite. On a pr & eacute;par & eacute; des boulettes composites en m & eacute;langeant des coquilles de noyaux d'abricot carbonis & eacute;es avec du concentr & eacute; de chromite & agrave; diff & eacute;rents rapports st oe chiom & eacute;triques, puis en effectuant une r & eacute;duction & agrave; l'& eacute;tat solide & agrave; des temp & eacute;ratures et des dur & eacute;es vari & eacute;es. On a analys & eacute; les effets de la teneur en biocharbon, de la temp & eacute;rature et du temps de r & eacute;duction sur le degr & eacute; de r & eacute;duction. On a r & eacute;alis & eacute; les proc & eacute;d & eacute;s de r & eacute;duction & agrave; des temp & eacute;ratures de 900, 1000, 1100 et 1200 degrees C pendant 60, 120, 240 et 360 minutes. Dans les boulettes expos & eacute;es & agrave; la r & eacute;duction pendant 360 minutes aux temp & eacute;ratures sp & eacute;cifi & eacute;es, on a observ & eacute; que la structure spinelle dans le concentr & eacute; de chromite & eacute;tait initialement s & eacute;par & eacute;e en Fe3O4 et Cr2O3. Afin d'examiner le comportement de r & eacute;duction & agrave; haute temp & eacute;rature, on a soumis les boulettes & agrave; une r & eacute;duction pendant 360 minutes & agrave; des temp & eacute;ratures de 1300, 1400 et 1500 degrees C. On a calcul & eacute; les pourcentages de r & eacute;duction des boulettes dans les diff & eacute;rentes conditions, la valeur de r & eacute;duction maximale de 52.63% atteinte pour les boulettes contenant deux fois le rapport st oe chiom & eacute;trique de biocharbon & agrave; 1500 degrees C apr & egrave;s 360 minutes. Suite aux r & eacute;sultats des analyses d'ICP/MS effectu & eacute;es sur ces & eacute;chantillons, on a d & eacute;termin & eacute; le pourcentage des quantit & eacute;s de chrome et de fer. Conform & eacute;ment aux degr & eacute;s de r & eacute;duction calcul & eacute;s et aux analyses de mappage effectu & eacute;es, on a obtenu les pourcentages les plus & eacute;lev & eacute;s de chrome et de fer dans les boulettes st2 r & eacute;duites & agrave; 1500 degrees C pendant 360 minutes, avec 59.32% de Cr et 11.02% de Fe, respectivement.