还原焙烧(reducing  roasting)

矿物原料焙烧的一种方法，即在还原气氛下加热矿物原料，使其中的金属氧化物转变为低价金属氧化物或金属的过程。在此过程中，矿物原料中的金属氧化物被还原。还原焙烧主要用于处理难选的铁、锰、镍、铜、锡等矿物原料。如弱磁性铁矿石磁化焙烧，使弱磁性赤铁矿、褐铁矿和针铁矿等转变为强磁性磁铁矿或丫一赤铁矿，经磁选获得铁精矿。(见磁化焙烧一磁选)含镍红土矿的还原焙烧，使镍钴氧化物还原成金属，用氨浸出镍、钴和铜，浸渣经磁选产出铁精矿。氧化矿的硫化焙烧和锡中矿烟化也属于还原焙烧。还原焙烧可在竖炉、流态化炉和回转窑等焙烧炉中进行。其中流态化炉较为先进，应用也较多。

焙烧反应  由于氧化物的还原反应为吸热反应，还原焙烧需从外部供应反应所需的热量。其化学反应如下式：

MO+R=M+RO

式中M、M0、R、RO分别为金属、金属氧化物、还原剂和还原剂氧化物。还原过程的标准自由能变化为

式中，分别为还原剂氧化物和金属氧化物的分解氧分压。金属氧化物被还原的必要条件是ΔG^。<0，即声。凡与氧的化学亲和力比被还原金属与氧的亲和力大的物质都可作为该金属氧化物的还原剂。金属氧化物的标准生成自由能变量随温度的升高而增大，而一氧化碳的标准生成自由能变量则随温度的升高而显著地降低，在较高温度下，碳可作为许多金属氧化物的还原剂。

还原剂常用的还原剂除粉煤、焦炭外，还有气体还原剂。工业上常用的气体还原剂有高炉煤气、焦炉煤气、混合煤气和水煤气等，它们均含有较高比例的一氧化碳和氢气。在900～1000℃条件下，固体碳的气化反应CO₂+C=2CO较强。用固体碳作还原剂的称为直接还原反应，用一氧化碳作还原剂的称为间接还原反应。还原过程中的气相组成和还原温度对反应有很大的影响。金属氧化物多呈结合态存在，结合态的金属氧化物比简单氧化物稳定，需要较高的温度才能还原。

焙烧工艺还原焙烧一般由预热和还原两个过程组成，采用相应的预热炉和还原炉。无论采用哪种炉型，均要求炉料水分低和有一定的粒度，还原焙烧前一般用圆筒干燥机进行干燥，使炉料水分含量小于4％～5％。采用流态化炉时，在预热炉流态化料层中部侧墙上装有高压油烧嘴，干燥后的物料由螺旋加料器送入预热炉的流态化层中，预热空气经分配板和风帽均匀鼓入炉内，在流态化层内使油燃烧并使炉料保持流态化。加热至一定温度的炉料通过溢流管自动流入还原炉中，在炉内被加热至一定温度的水煤气所还原。还原后的焙砂经排料管和螺旋排料器送至有气氛保护的冷却圆筒中冷却，冷却后的焙砂送后续工序处理。