xmlns=”http://www.rsc.org/schema/rscart38de reductie van ijzererts met waterstof wordt beschouwd als een veelbelovende CO2-baanbrekende technologie om de CO2-uitstoot van de ijzer-en staalindustrie te verminderen. De state-of-the-art productie van ijzer en staal uit minerale ijzercarbonaten (FeCO3) is gebaseerd op de thermische ontleding van FeCO3 in lucht om hematiet (Fe2O3) geschikt voor ijzerproductie te produceren. Onze aanpak is om FeCO3 met waterstof direct te reduceren tot elementair ijzer, waarbij Fe2O3 vorming wordt vermeden. Hierdoor kan de CO2-uitstoot met 60% worden verminderd en is voor de ijzerproductie tot 33% minder reductiemiddel nodig. De ontwikkeling van milieuvriendelijke productiewegen moet gebaseerd zijn op een fundamenteel begrip van de reactiekinetiek en het mechanisme. Daarom werd thermogravimetrie gebruikt om de kinetiek van de vorming van ijzer uit mineraal ijzercarbonaat en de gelijktijdige afbraak van de accessoire matrixcarbonaten van calcium, magnesium en mangaan te bepalen. De isoconversionele kinetische analyse volgens de Ozawa–Flynn–Wall, Kissinger–Akahira-Sunose en Friedman benadering bevestigt het voorgestelde parallelle kinetische model. Multi-variate niet-lineaire regressie werd gebruikt om de juiste kinetische parameters te bepalen. De omzetting van ijzercarbonaat in ijzer kan worden beschreven met het tweedimensionale Avrami-Erofeev Model A2. Daarom wordt een temperatuurgecontroleerde nucleatie en diffuus groeimechanisme voorgesteld voor ijzervorming uit mineraal ijzercarbonaat en waterstof. De multi-parameter reactiemodellen Cn-X en Bna kunnen worden gebruikt om de gelijktijdige vorming van ijzer, calciumoxide, magnesiumoxide en mangaanoxide te beschrijven zonder multi-stap kinetiek toe te passen. De multi-parameter reactiemodellen voorspellen een conversie boven 95% bij 450 °C binnen minder dan 60 minuten reactietijd. Onvermijdelijk komt er altijd 1 mol kooldioxide vrij wanneer 1 mol FeCO3 wordt omgezet in ijzer. Katalytische koolstofdioxide-hydrogenering (ccdh) kan worden toegepast om de onvermijdelijke CO2-uitstoot te verminderen door chemische omzetting in koolstofhoudende chemicaliën met toegevoegde waarde. Daarom stellen we een proces voor dat de verbeterde ijzerproductie via directe feco3 reductie combineert met CCDH als vervolgreactie.