Morphology of hematite to magnetite reduction zone

摘要

Die Reduktion von Hamatit zu Magnetit fuhrt zu einigen Veranderungen in der Morphologie des Magnetits. Diese Phanomene hangen von den strukturellen Eigenschaften des ursprunglichen Hamatit und den Reduktionsbedingungen ab. Reduktionsversuche mit einem Gasgemisch bestehend aus Volumenanteilen von 3 percent CO und 97 percent CO_2 wurden bei 450 und 850 deg C mit ausgesuchten naturlichen Hamatitkristallen durchgefuhrt. Phasenzusammensetzung und morphologische Merkmale der reduzierten Schicht wurden mikroskopisch analysiert. Singulare Magnetitkeime oder -keimkolonien bildeten sich bei 450 deg C auf den Hamatitkorngrenzen, begannen zu wachsen und gliederten sich in die Schicht ein. Der bei dieser Temperatur gebildete Magnetit ist feinkornig. Wahrend der Reduktion reissen die Hamatitkorner auf und zerfallen. Bei 850 deg C ist eine ganzlich andere Art von Magnetitkeimbildung zu beobachten als bei 450 deg C. Es bildet sich eine singulare Magnetitlamelle oder Palisaden aus Magnetitlamellen mit kristallographischer Orientierung, die wachsen und schliesslich eine Magnetitschicht bilden. Tunnelporen innerhalb der Magnetitschicht weisen die gleiche Richtung auf wie die lammelare Reduktionsfront.%The reduction process of hematite to magnetite results in distinct changes in morphology of magnetite. These changes depend' on structural properlies of parent hematite and reduction conditions. The reduction experiments were performed in 3 percent CO and 97 percent CO_2 gas mixture at 450 and 850 deg C on selected crystals of natural hematite. The phase composition and morphological characteristics of the reduced layer were determined on the basis of microscopic analysis. Singular blasts or blastoidal colonies of magnetite were formed in 450 deg C on the boundaries of the hematite grains. They began to grow and joined the layer. Magnetite formed at 450 deg C is distinctly microporous. Cracks and desintegration of hematite grains appear together with reduction of hematite. At 850 deg C nucleation of the magnetite is quite different then at 450 deg C. The formation of singular magnetite lamellae or a palisade of crystallographically oriented magnetite lamellae were observed. Their growth results in the formation of the magnetite layer. Tunnel-shaped pores in magnetite layer show the same direction as lamellar front of reduction.