Redução carbotérmica de TiO2 por descarga em cátodo oco

In this study we used the plasma as a source of energy in the process of carbothermic reduction of rutile ore (TiO2). The rutile and graphite powders were milled for 15 h and placed in a hollow cathode discharge produced by in order to obtain titanium carbonitride directly from the reaction, was verified the influence of processing parameters of plasma temperature and time in the synthesis of TiCN. The reaction was carried out at 600, 700 and 800˚C for 3 to 4 hours in an atmosphere of nitrogen and argon. During all reactions was monitored by plasma technique of optical emission spectroscopy (EEO) to check the active species present in the process of carbothermal reduction of TiO2. The powder obtained after the reactions were characterized by the techniques of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The technique of EEO were detected in all reactions the spectra CO and NO, and these gas-phase resulting from the reduction of TiO2. The results of X-ray diffraction confirmed the reduction, where for all conditions studied there was evidence of early reduction of TiO2 through the emergence of intermediate oxides. In the samples reduced at 600 and 700˚C, there was only the phase Ti6O11, those reduced to 800˚C appeared Ti5O9 phases, and Ti6O11 Ti7O13, confirming that the carbothermal reduction in plasma, a reduction of the ore rutile (TiO2) in a series of intermediate titanium oxide (TinO2n-1) where n varies between 5 and 10

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Neste trabalho foi utilizado o plasma como fonte energética no processo de redução carbotérmica do minério rutilo (TiO2). Os pós de rutilo e grafite foram moídos durante 15 h e introduzidos numa descarga produzida por cátodo oco a fim de obter carbonitreto de titânio diretamente da reação, sendo verificado a influência dos parâmetros de processamento de plasma, temperatura e tempo na síntese de TiCN. As reação foram efetuadas a 600, 700 e 800˚C por 3 e 4 horas numa atmosfera de nitrogênio e argônio. Durante todas as reações o plasma foi monitorado pela técnica de espectroscopia de emissão óptica (EEO) para verificar as espécies ativas presente no processo de redução carbotérmica de TiO2. Os pós obtidos após as reações foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Pela técnica de EEO foram detectados em todas as reações os espectros CO e NO, sendo essas fases gasosas resultante da redução do TiO2. Os resultados de difração de raios X confirmou essa redução, onde para todas as condições estudadas houve evidência de início da redução do TiO2 através do aparecimento de óxidos intermediários. Nas amostras reduzidas a 600 e 700˚C observou-se apenas a fase Ti6O11, naquelas reduzidas a 800 ˚C apareceram as fases Ti5O9, Ti6O11 e Ti7O13, comprovando que com a redução carbotérmica em plasma, houve redução do minério rutilo (TiO2) em uma série de óxido intermediários de titânio (TinO2n-1) onde n varia entre 5 e 10