硼在碱解反应过程中的动力学研究

材料导报, 2016, 30(12): 158-162. doi: 10.11896/j.issn.1005-023X.2016.12.034

硼在碱解反应过程中的动力学研究

谢炜 ^1, , 唐镇宇 ^2, , 符寒光 ^3, , 邹诚茜 ^4, , 匡加才 ^5, , 邓应军 ^6,

1.长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室,长沙,410114

2.长沙理工大学工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室,长沙,410114

3.北京工业大学材料科学与工程学院,北京,100124

4.长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室,长沙,410114

5.长沙理工大学工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室,长沙,410114

6.长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室,长沙,410114

基金项目: 国土资源部公益性行业科研专项(201411107-8) 国家自然科学基金(51201022)

关键词：含硼尾矿 , 缩核模型 , 碱解反应 , 动力学 , 扩散控制

The Kinetics of Boron in the Alkaline Hydrolysis Reaction Process

Keywords： boron bearing tailings , shrinking core model , alkaline hydrolysis reaction , kinetics , diffusion control

为了深入研究硼矿碱法浸出过程,以700℃焙烧后的宽甸含硼尾矿为原料,基于缩核模型,推导了矿样中的硼在NaOH溶液中进行碱解反应的动力学方程,并以原料进行碱解实验,根据实验结果对理论推导的动力学方程进行拟合与验证.研究表明:实验条件下硼的碱解反应过程符合缩核模型,硼在碱解反应过程中的动力学方程为t-42.4954[(1-X)-13+1/3ln(1-X)-1]+0.0338[(1X)-23-1],其动力学过程主要受扩散控制,升高溶液温度、提高NaOH溶液浓度及降低矿样粒度均有利于碱解时间缩短,反应尽快完成.动力学研究为硼矿的碱法处理应用奠定了初步的理论基础.

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