路长远
,
邹星礼
,
鲁雄刚
,
谢学良
,
郑凯
,
肖玮
,
程红伟
,
李光石
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64460-6
采用 TG、XRD 和 SEM 等分析手段，系统研究了900~1050°C 条件下攀枝花钛铁矿的氢气还原过程。结果表明：在900°C 恒温还原过程中，还原产物为铁和金红石，当温度高于1000°C 时，亚铁板钛矿开始形成。在还原过程中，元素镁会逐渐富集并影响金属化过程。同时，讨论了局部化学反应和相关的还原动力学过程，反应控速步骤为扩散过程。由计算可知，在所选实验条件下，氢气还原攀枝花钛铁矿的表观活化能为117.56 kJ/mol，高于合成钛铁矿还原过程中的表观活化能。
关键词:
攀枝花钛铁矿
,
合成钛铁矿
,
氢气还原
,
动力学
,
控速步骤
,
镁元素迁移
司新国
,
鲁雄刚
,
肖玮
,
危雪梅
材料科学与工艺
以攀枝花钛精粉为载体,使用大载荷热重分析仪,在H2和CO混合气中,研究了纳米碳管的制备工艺.利用热重分析（TG）、气相色谱分析（GC）、扫描电镜（SEM）、比表面积（BET）、透射电镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对工艺过程中产物相组成及其微观形貌进行了表征.结果表明：攀枝花钛精粉在H2-CO气氛中,由于气基还原和析碳作用,其热重曲线首先随时间的延长而逐渐降低,达最低点后逐渐升高;生成纳米碳管的最佳工艺参数是钛精粉首先经过还原制备还原产物,其相主要由Fe和M3O5固溶体组成;随后在体积浓度80%的一氧化碳气氛中逐渐降温,温度达550℃时恒温2 h;制备的纳米碳管量约是原矿粉质量的3.5倍,直径小于100 nm、比表面积约151 m2/g;纳米碳管的产生是以铁为析碳基体,且还原产物中其他矿相有效阻止了铁颗粒的团聚,其生长是吸附-反应-产物扩散的过程.
关键词:
钛精粉
,
碳纳米管
,
生长机理
,
歧化反应
肖玮
,
鲁雄刚
,
邹星礼
,
李重河
,
丁伟中
中国有色金属学报
利用大载荷热重分析仪、质谱仪、碳分析仪、SEM和XRD测定不同还原条件下钛铁矿(FeTiO 3)气基还原产物的质量损失率、钛和镁元素分布、微观结构及物相组成，研究富氢气体还原钛铁矿过程中各气体组分间的耦合作用机制。结果表明：在氢气还原过程中金属铁在颗粒外层聚集，并伴随着钛和镁两种元素的聚集形成致密层；富氢气体还原则不形成相应的致密层，金属铁以细小颗粒状较均匀地分布在颗粒内部，钛和镁也较为均匀地分散在整个颗粒内部。此外，富氢气体中的CO能在金属铁的表面形成一定量的表面碳，并能将H 2 O分子重新还原为氢气，从而提高了氢气在还原过程中的利用率。
关键词:
钛铁矿
,
镁
,
富氢气体
,
直接还原
,
耦合反应
卜旭东
,
鲁雄刚
,
邹星礼
,
肖玮
上海金属
doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2011.05.012
采用碱性水电解法并设计了相应的由氧化铁直接制备金属铁的实验装置.将氧化铁粉末压制成圆形薄片(Φ10 mm×1.6 mm),空气气氛下烧结后作为阴极,石墨碳棒作阳极.以质量分数50％的NaOH溶液为电解质,电解温度110℃,电解电压1.6V,电解时间1～5h.产物经过SEM、EDX和XRD等分析表明:通过碱性水电解可以直接制备得到金属铁.电解反应过程分两步进行,先由Fe2O3生成Fe3O4,然后再由Fe3O4得到金属铁.
关键词:
低温
,
碱性水电解
,
氧化铁
,
铁
