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HWAHAK KONGHAK, Vol.23, No.1, 1-8, February, 1985
염화암모늄에 의한 철산화물의 염소화반응(II)-염화암모늄에 의한 α-Fe2O3의 염소화반응-
Chlorination of Iron Oxides with Ammonium Chloride(II)-Chlorination of α-Fe2O3 with Ammonium Chloride-
초록
α-Fe2O3와 NH4Cl 및 HCl의 반응을 각각 조사하여 NH4Cl을 새로운 염소원으로서의 사용가능성과 NH4Cl에 의한 α-Fe2O3의 염소화반응에 대한 반응기구를 연구하였다.
본 실험에서 이들 반응은 boat-batch system에서 수행되었으며 반응변수로서 반응온도, 반응시간, N2가스의 유량, α-Fe2O3의 입도, NH4Cl의 양 및 HCl가스의 분암 등을 선정하여 이들이 이 α-Fe2O3의 염소화에 미치는 영향을 조사하였다.
NH4Cl에 의한 α-Fe2O3의 염소화는 NH4Cl이 분해되어 생성된 HCl에 의해 주도되며 NH3는 α-Fe2O3의 염소화반응에는 관여치 않았다. 반응온도 300∼350 ℃에서 여분의 NH4Cl이 잔존하는 경우 α-Fe2O3는 거의 100 % FeCl3로 전화된다. 그러나 350 ℃ 이상의 온도에서 생성된 H2O의 분압이 HCl의 분압보다 높을 경우 역반응이 일어난다.
본 실험에서 이들 반응은 boat-batch system에서 수행되었으며 반응변수로서 반응온도, 반응시간, N2가스의 유량, α-Fe2O3의 입도, NH4Cl의 양 및 HCl가스의 분암 등을 선정하여 이들이 이 α-Fe2O3의 염소화에 미치는 영향을 조사하였다.
NH4Cl에 의한 α-Fe2O3의 염소화는 NH4Cl이 분해되어 생성된 HCl에 의해 주도되며 NH3는 α-Fe2O3의 염소화반응에는 관여치 않았다. 반응온도 300∼350 ℃에서 여분의 NH4Cl이 잔존하는 경우 α-Fe2O3는 거의 100 % FeCl3로 전화된다. 그러나 350 ℃ 이상의 온도에서 생성된 H2O의 분압이 HCl의 분압보다 높을 경우 역반응이 일어난다.
The reactions between α-Fe2O3 and NH4Cl, and between α-Fe2O3 and HCl were experimentally investigated in order to find the possibility of NH4Cl being an alternative chlorine source.
These reactions were carried out in the boat-batch system under the nitrogen gas atmosphere with such variables, reaction temperature, reaction time, N2 flow rate, particle size of α-Fe2O3, relative amount of NH4Cl to α-Fe2O3 and partial pressure of HCl.
By comparing the experimental results of the chlorination by NH4Cl with that by HCl, it could be postulated that the main chlorination reaction with NH4Cl was proceeded by the formation of HCl（g） from decomposed NH4Cl and that NH3 from NH4Cl didn't take part in the chlorination of iron oxide. Nearly 100 % conversion of α-Fe2O3 to iron(III) chloride was performed when the amount of NH4Cl was sufficiently reserved in the range of 300 ℃ to 350 ℃．
Under the higher temperature（>350 ℃） and higher partial pressure of H2O than that of HCl, the reaction of chloride to oxide became significant.
These reactions were carried out in the boat-batch system under the nitrogen gas atmosphere with such variables, reaction temperature, reaction time, N2 flow rate, particle size of α-Fe2O3, relative amount of NH4Cl to α-Fe2O3 and partial pressure of HCl.
By comparing the experimental results of the chlorination by NH4Cl with that by HCl, it could be postulated that the main chlorination reaction with NH4Cl was proceeded by the formation of HCl（g） from decomposed NH4Cl and that NH3 from NH4Cl didn't take part in the chlorination of iron oxide. Nearly 100 % conversion of α-Fe2O3 to iron(III) chloride was performed when the amount of NH4Cl was sufficiently reserved in the range of 300 ℃ to 350 ℃．
Under the higher temperature（>350 ℃） and higher partial pressure of H2O than that of HCl, the reaction of chloride to oxide became significant.