還原熔煉

金屬礦通常以氧化礦或硫化礦產出，硫化礦也可經預處理轉變為氧化礦，因此還原熔煉是最普遍的熔鍊方法。所用的還原劑一般為碳質還原劑，如焦炭、煤等。碳質還原劑在高温條件下與爐料中金屬氧化物發生還原反應，產出金屬及CO（一氧化碳），而CO是氣體還原劑，也會與金屬氧化物發生還原反應，產出金屬及CO2（二氧化碳）。當有過剩碳存在時，碳與CO2反應生產CO，還與金屬氧化物發生還原反應。碳質還原劑的特性就是還原温度愈高，還原能力就愈強。因此，有些氧化物在温度較低時不能被碳還原，而在高温度時則會被還原。氧化物料中除含主要金屬氧化物外，還會含有多種次要元素氧化物。還原熔煉時除主要金屬被還原外，其他元素也會被還原，而互溶成為多元的金屬熔體。如高爐鍊鐵除將爐料中鐵充分還原之外，磷、錳、硅等也被還原，而且碳也熔入其中。所以產品不是純鐵而被稱為生鐵；鼓風爐還原熔煉法煉鉛產出的是粗鉛，常含有銅、砷、銻、錫、鉍等多種金屬。要控制還原條件，保證Fe3O4、Fe2O3能還原成FeO，而不還原成金屬鐵，以免破壞正常還原熔煉過程；為了便於還原和充分回收錳、硅、鉻等難還原元素，採用電爐冶煉，產品為難還原元素與鐵的合金。 ^[1]