汪浩
,
胡发平
,
李文娟
,
党春梅
,
彭晓东
,
谢卫东
兵器材料科学与工程
对真空硅铜合金热还原制取金属镁进行热力学分析;分析冷凝条件对冷凝产物的影响及离析和反应时间对还原的影响.结果表明:以含硅30%硅铜合金为还原剂还原氧化镁,提高反应温度、延长反应时间可以提高还原率;当反应温度在1 573 K时,露点温度Td为968 K,可以获得结晶致密的产物镁;在1 473 K,10 Pa的反应条件下还原75 min,还原率可达85.4%,反应残渣主要为Ca2SiO4,残余铜可分离.
关键词:
镁
,
硅铜合金
,
真空
,
热力学
,
离析
谢卫东
,
汪浩
,
胡发平
,
李兆楠
,
彭晓东
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.02.014
在真空条件下,采用等温法对碳热还原氧化锶的动力学进行了研究.研究结果表明:还原温度对碳热还原氧化锶的还原速度影响较大,温度越高,还原速度越大,在温度高于1573 K时,还原较快.根据Arrhenius方程计算出,在1473~1673 K范围内,当碳的气化反应为控制环节时,反应活化能为163.39 kJ·mol-1;界面化学反应为控制环节时,反应活化能为212.29kJ·mol-1;气相扩散为控制环节时的活化能为315.00 ~384.46 kJ·mol-1.扩散控制反应时活化能最大,真空条件下碳热还原氧化锶的还原速度由气相扩散控制.
关键词:
碳热还原
,
氧化锶
,
动力学
,
活化能
陈杰
,
胡发平
,
潘佳
,
马欣
,
彭晓东
,
谢卫东
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.020
分析了以白云石制备金属镁的现有技术中,热分解、热还原等环节资源能源利用不充分、环境载荷重、生产效率低等问题,提出了白云石与碳的混合物一次装料后先后完成热分解和热还原,获得金属镁、钙的新方法,计算分析了单纯白云石和白云石-碳体系常压热分解、真空热分解的Gibbs自由能和临界条件,以及煅烧白云石碳热还原制备金属镁及金属钙的Gibbs自由能和临界条件.结果表明,在较高的反应温度、较低的系统气压(真空度)下,白云石-碳体系热分解反应、煅烧白云石碳热还原反应均具备热力学可行性;白云石-碳体系的临界热分解温度略高于单纯白云石热分解温度,但最高临界分解温度仅增加17.04 K,且副产物CO的利用价值高;真空度可显著减小白云石-碳体系热分解和煅烧白云石碳热还原反应的Gibbs自由能,显著降低热分解、热还原临界温度,当系统真空度为10 Pa时,最高临界热分解温度、MsO临界还原温度、CaO临界还原温度分别为754.38,1353.95,1531.41 K,分别较常压大气环境中低369.38,765.26,897.26 K;碳热还原MgO,CaO的临界反应条件差异较大,可通过调控适宜的温度、真空度及其组合,创造只获得金属镁、先获得金属镁再获得金属钙、同时获得金属镁和金属钙等反应条件,实现白云石资源的合理、高效利用.
关键词:
白云石
,
热力学
,
Gibbs自由能
,
真空
,
碳