氢还原铁矿石过程

脱碳形势下澳大利亚矿业公司发展策略有何差异？

全球向绿色炼钢的转变必将对澳大利亚铁矿石行业产生影响有研究认为，澳大利亚有丰富的磁铁矿，铁含量在30%-40%之间，可以通过选矿工艺提高品位这个过程消耗的能源可以通过可再生能源来解决此外，利用可再生能源生产廉价氢气的努力一旦成功，就可以在澳大利亚建立直接还原铁厂，将铁矿石还原成铁

中国宝武拟募资100亿元，七成用于非洲西芒杜铁矿开发

据研究统计，全绿电绿氢制直接还原铁比常规高炉炼铁碳排放低约 78%，即每吨铁可减排 1.235吨二氧化碳 氢还原所需的原料主要是直接还原级的球团，以及生产直接还原级球团所需的造球精粉，要求铁精粉品位达到68%以上，脉石含量低于4%目前全球铁矿石的产量中，能达到这种要求的仅占约3%，高品位铁矿资源匮乏，难以支撑大规模开展氢还原铁生产西芒杜铁矿平均品位65%以上，是难得的高品位铁矿发行人计划通过在采矿时分采，或者对产品进一步的选矿，就可以生产出品位达到67%~69%的高品位直接还原级造球精粉，生产出的高品位直接还原级造球精粉便可作为氢还原的原料，在炼铁的过程中极大地减少二氧化碳的排放甚至接近零碳排。

氢冶金应采用什么耐火材料？

众所周知，传统高炉炼铁是通过焦炭燃烧提供还原反应所需要的热量并产生还原剂CO，使铁矿石被还原成铁，并产生大量CO2，容易污染环境而氢能冶金是利用氢气替代CO做还原剂，其还原产物为水，没有CO2排放因此，氢气炼铁过程绿色无污染。

Mysteel解读：我国钢铁行业减碳路径研究与分析

2. 非高炉技术减排 （1）氢基直接还原 中长期来看，全废钢电炉绿电冶炼、绿氢直接还原+电炉绿电冶炼两大路径是实现近零排放的最终举措布局废钢冶炼需加强废钢行业的规范管理，提高废钢回收率；但社会的废钢资源总量有限，供应量存在上限据IEA 2020年统计，全球炼钢过程70%的金属原料来源于铁矿石，仅30%来源于废钢，且当前世界钢铁产量高于可供回收的废钢量，因此仅通过废钢无法全部满足社会对铁素的需求。

安米半个月内关停多家钢厂能否起到去腐生肌之效

近年来，安米在低碳转型炼钢项目上投入了大量资金，并矢志于在2050年前实现“净零炼钢”的目标就在11月28日，安米在西班牙的阿斯图里亚斯（Asturias）钢厂与当地工业工程公司萨拉冶（Sarralle）签署了一份合同，将在希洪（Gijon）建造一座年产能为110万吨的电弧炉，作为该公司西班牙运营区低碳转型计划的一部分正式投产后，该项目将使用可再生能源生产出的绿氢还原铁矿石，生产以钢轨和线材为主的“低碳长材”，以减少钢铁和下游生产过程中的碳排放。

安米半个月内关停多家钢厂能否起到去腐生肌之效？

近年来，安米在低碳转型炼钢项目上投入了大量资金，并矢志于在2050年前实现“净零炼钢”的目标就在11月28日，安米在西班牙的阿斯图里亚斯（Asturias）钢厂与当地工业工程公司萨拉冶（Sarralle）签署了一份合同，将在希洪（Gijon）建造一座年产能为110万吨的电弧炉，作为该公司西班牙运营区低碳转型计划的一部分正式投产后，该项目将使用可再生能源生产出的绿氢还原铁矿石，生产以钢轨和线材为主的“低碳长材”，以减少钢铁和下游生产过程中的碳排放。

加拿大铁矿石资源分布及出口情况梳理

主要出口形态多样 加拿大矿石出口主要形态为直运铁、直接还原铁、热压铁块及铁精粉按照分类来看，直运矿指铁品位不低于60%、半径大于6毫米且仅经过破碎工艺后直接发运的铁矿石产品；直接还原铁指在天然气或煤中的一氧化碳和氢气下直接还原的铁矿石产品，上述两种产品在谢弗维尔地区较为常见热压铁指在热压过程中的温度高于650℃，将铁压缩成为密度大于5000公斤/立方米的直接还原铁，密度高于一般DRI，其应用主要是减少运输与加工的难度，在电弧炉中用作炼钢原料，在高炉与转炉中主要充当冷却剂，此类产品在安大略省较为常见。

山西钢铁行业低碳转型有哪些挑战？

交流会上，除了关注山西钢铁行业低碳转型，落基山研究所高级分析师刘希元还分享了欧洲和美国钢铁行业正在发生的转变，她认为通过再生钢、近零碳的冶金过程、碳捕集、二氧化碳移除及其他低碳技术进行降碳，全球钢铁行业到2050年可实现净零排放以欧洲的碳边境调整机制和美国的通胀法案为例，她指出这些政策激励措施使得不同脱碳技术具有了价格竞争力 刘希元也对中国钢铁行业减碳提出四项重点举措的建议，即使用绿氢（或碳捕集与封存）来还原铁矿石、使用清洁能源炼钢、尽最大可能利用废钢以及考虑未来长期氢能和可再生资源未来下降的趋势，做出合理设备改造投资决策。

姜涛：利用焦炉煤气生产直接还原铁是我国现阶段最可行的氢冶金路径

“从原理上讲，用炼油厂产生的富氢气体也可以用来生产直接还原铁，但炼油厂自身没有经验也没有技术去建氢冶金装备，而把炼油厂生产的富氢气体输送到钢铁厂还面临长距离输送等问题，这又推升了它的成本煤制氢的技术现在也有很多人在研究，但目前的问题也是成本较高，而且煤制氢过程本身也会产生二氧化碳，这些问题都需要进一步研究解决”姜涛解释说 全面提升铁矿石品质是大势所趋 除了能源外，钢铁绿色低碳生产还需要对资源进行转型升级。

胡望明：依托两大工艺路径，中国宝武“碳”索低碳冶金

“以矿石为原料的氢冶金日益重要，是面向未来的钢铁碳中和的终极方案”胡望明表示，氢冶金技术的落地，首要问题是如何在冶金流程中实现能源的高效使用 他认为，当前氢冶金面临两大技术挑战：一是氢在还原铁矿过程中会大量吸热，需要进行补热来确保高还原效率，片面提高温度又会导致铁矿石熔融粘结，破坏反应过程因此，如何实现低耗加热，以及氢气与铁矿高效换热、固态高效还原是氢冶金的一大关键技术挑战。

浦项制铁HyREX工艺“剑指”碳中和

该工艺以氢气为还原剂，将铁矿粉直接还原为海绵铁，然后用电熔炉将其熔化为熔融金属”申明钧介绍，HyREX工艺是在浦项制铁目前正在运行的FINEX技术基础之上进一步创新开发的在HyREX工艺中，浦项制铁采用电熔炉来熔化高金属化率的直接还原铁并生产钢水目前，浦项制铁进行了大量的实验室规模测试，并计划建设中型试验设施，以进一步改善电熔炉的性能此外，该工艺不需要经过烧结和焦化过程，可以直接将铁矿石和非焦煤以粉末形式使用，具有较大的成本优势。

企业追“新”逐“绿” 发展减排增效——重点行业节能降碳成效观察

7月10日至16日是我国第33个全国节能宣传周，今年的主题为“节能降碳，你我同行”随着“双碳”目标稳步推进，重点行业企业加快节能降碳改造备受市场关注，开发新技术、加强数字化等途径成为企业投入的主要方向 以“氢”取代“碳”作为铁矿石的还原剂和过程燃料——这是河钢集团新上线的全球首例采用“焦炉煤气零重整竖炉直接还原”工艺技术的氢冶金示范工程，可以使炼铁摆脱对化石能源的依赖，相比传统冶金工艺可减少二氧化碳排放70%以上。

必和必拓与初创公司 ALLONNIA 合作，利用微生物提高铁矿石品位

近日，必和必拓与比尔·盖茨支持的生物技术初创公司 Allonnia 合作研究利用食岩微生物来解决炼钢过程中的排放问题Allonnia在必和必拓的铁矿石中发现了微生物，这些微生物可降低铁矿石中磷和铝的含量，使铁矿石的品位从62% 提高到至少65%扩大这些微生物的规模可以生产出适合用氢气炼钢的直接还原铁，从而有望实现无碳炼钢 Allonnia 首席商务官 Chuck Price 表示，计划于 2024 年与必和必拓共同启动这项新技术的小规模试验。

一文读懂！国际低碳冶金工艺技术最新进展

主要难点：一是在产品设计过程中考虑整个生命周期的可持续性；二是与上下游整个供应链联通，共同达成碳中和最终目的 相关进展：该项目获得德国联邦环境部的资助，总投资额为1360万欧元，竖炉高约31米，产能为每小时100千克海绵铁项目于2021年5月开始建设，2022年10月投入运营，实现了95%的金属化率目前，正在进行天然气和氢气性能测试，研究不同等级铁矿石的还原行为，对天然气/氢气直接还原过程进行优化，并研究海绵铁的质量和加工工艺。

安赛乐米塔尔钢铁生产过程碳回收项目进展

安赛乐米塔尔与日本积水化学公司一直在合作开展捕集和利用炼钢工艺过程排出的二氧化碳的研究项目这一名为“炼钢循环碳CCU国际合作”项目得到了日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的支持，项目从2021年启动，实施周期为三年项目研究课题之一是利用积水化学公司拥有的化学循环技术来开发制备合成气体该技术是将废弃的二氧化碳转化为富含一氧化碳的合成气（一氧化碳和氢气），合成气作为铁矿石的替代还原剂返回炼铁过程，从而降低钢铁生产过程所需的化石资源。

BHP脱碳之路第七集：电熔炉

在此过程中损失铁是昂贵且低效的，这不仅是因为需要额外的矿石来为熔炉供料，而且更高的金属损失也转化为更高的氢消耗率和更大的技术难度，以最大限度地减少温室气体排放9高炉的电效率和生产的钢材质量对进料质量也非常敏感 由于这些原因，最高品位的铁矿石被用于生产电弧炉的直接还原铁，通常铁含量高于 67%，脉石杂质含量低于 2.5%，磷含量低（剩余质量主要是与铁结合的氧原子，它们是减少步骤的目标）。

钢铁行业氢冶金主要技术路线及发展趋势

直接还原工艺 直接还原工艺包括气基直接还原工艺和煤基直接还原工艺，前者在实际应用中更为常见 气基直接还原工艺以还原气为还原剂，还原炉（气基竖炉）内的热量主要来自还原气的物理热，还原过程为铁矿石直接到金属铁由于气基直接还原的还原气多由天然气裂化制取，其中氢气达55%，所以气基直接还原工艺可以实现部分氢冶金替代碳冶金的作用 煤基直接还原工艺常见于天然气较为稀缺的国家或地区，如我国的煤基直接还原工艺有煤基隧道窑法或回转窑法，采用煤制气+还原竖炉工艺。

高鹏：铁矿资源低碳高效利用关键技术

同时又揭示了悬浮磁化焙烧过程铁矿物的反应机理与物相调控机制，提出了以矿石自身为热载体，加热与还原异步分腔、冷却过程再氧化的氢基矿相转化新方法，并在海内外建成多个示范工程 最后，高鹏副院长指出面对我国铁矿资源高度紧缺的现状，开发利用难利用铁矿资源，氢基矿相转化、流态化预还原短流程熔炼，超级铁精矿制备技术也将成为重要的研究开发方向我国易选铁矿石应进一步加强分选，出产高品质铁精矿，满足直接还原、粉末冶金、磁性材料等行业的需求，或者利用高品质铁精粉，强化配矿。

钢铁行业两件提案获全国政协表彰

2.代替传统高炉的气基直接还原炼铁工艺不能彻底实现钢铁行业的减排目标该工艺主要利用煤制气/改质天然气直接还原铁矿生产直接还原铁，过程中可以减少污染物和碳排放，但无法彻底解决碳排放的问题氢冶金的原理是直接用氢气还原铁矿石，其反应产物是铁和水，不产生CO2，也无SO2、NOx排放，因此，氢冶金被称为绿色（低碳）炼铁技术 3.我国氢冶金技术尚不成熟，基础研究和试点示范需要加强。

“双碳”目标推动钢铁低碳化

我国是世界上最大的钢铁生产国，粗钢产量占全球粗钢产量一半以上，约占我国碳排放总量的11%科技创新是引领发展的重要驱动力，要想实现钢铁行业的绿色低碳，必须要改变优化传统的生产方式 提到钢铁产业领域的低碳技术，就不得不提到氢气直接还原炼铁，即通常所说的氢冶金的一种,是公认可实现超低碳炼铁的路径之一氢气直接还原炼铁，是指采用氢气还原固相铁矿石(赤铁矿、磁铁矿等)生产直接还原铁的过程。