亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        鍛白中硅、鈣等組分對(duì)真空碳熱還原制取金屬鎂的影響研究

        2015-05-07 15:09:44方榮縱賀坤
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年14期
        關(guān)鍵詞:金屬鎂氧化鎂白云石

        方榮縱 賀坤

        摘 要:通過理論分析的方法,分析溫度、時(shí)間和真空度等因素對(duì)還原反應(yīng)的影響規(guī)律,進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)分析鍛白中CaO和SiO2的賦存形態(tài),研究真空碳熱還原條件下CaF2、CaO和SiO2的作用機(jī)理,得出其含量對(duì)鍛白中鎂還原率的影響規(guī)律。

        關(guān)鍵詞:鈣;真空;碳熱還原;鎂

        前言

        目前,常用金屬面臨著資源枯竭的危險(xiǎn),用另一種金屬來代替常用金屬是一項(xiàng)亟待解決的問題。鎂,有許多優(yōu)良的性能,其應(yīng)用范圍越來越廣泛,全球的消費(fèi)量也逐年增加。白云石含有豐富的鎂資源,且在我國(guó)白云石儲(chǔ)量大、質(zhì)量高、分布范圍廣,使得白云石成為煉鎂的主要原料。目前,生產(chǎn)鎂的工藝——皮江法和電解法存在諸多問題,國(guó)內(nèi)外研究人員逐漸探索出了一條新的生產(chǎn)鎂的工藝——真空碳熱還原法。真空碳熱還原法,采用廉價(jià)的碳做還原劑直接還原含鎂礦物制備金屬鎂,不僅保護(hù)了環(huán)境,也降低了能耗。鑒于這種方法處于基礎(chǔ)研究階段,完整的真空碳熱還原工藝還沒有完全建立起來,還存在諸多亟待解決的問題,比如碳質(zhì)還原劑的選擇、含鎂礦物應(yīng)以何種方式進(jìn)行預(yù)處理、還原反應(yīng)前物料狀態(tài)等。因此,對(duì)真空碳熱還原法制鎂工藝的深入研究具有深遠(yuǎn)意義。

        1 鍛白中硅、鈣組分對(duì)金屬鎂還原率的影響

        實(shí)驗(yàn)前通過查閱相關(guān)文獻(xiàn),得出溫度、時(shí)間和真空度等因素分別對(duì)氧化鎂還原率的影響,并結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。即:在一定條件、其他量不變的條件下,溫度越高、時(shí)間越長(zhǎng)、壓強(qiáng)較小時(shí)鎂的還原率越大。

        2 實(shí)驗(yàn)原料

        白云石、菱鎂礦作為鎂資源的重要來源,在我國(guó)儲(chǔ)量豐富,實(shí)驗(yàn)中是以白云石和石墨為原料在一定條件下發(fā)生反應(yīng)。經(jīng)分析,鍛白中的原料成分如表1所示,其中的CaO、MgO占了大部分。

        3 實(shí)驗(yàn)研究

        3.1 實(shí)驗(yàn)原理

        采用煅燒白云石和石墨作為實(shí)驗(yàn)原料,在高溫真空的條件下進(jìn)行鎂的還原實(shí)驗(yàn)。該還原反應(yīng)的主要反應(yīng)式為:

        查閱關(guān)于鍛白中硅、鈣等組分在高溫真空條件下的碳熱還原金屬鎂的資料,并計(jì)算得到了MgO和C在溫度為1450℃、壓力在30000Pa的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下可以發(fā)生反應(yīng)。

        熱力學(xué)分析時(shí),同時(shí)對(duì)CaO和SiO2與碳在相同的條件下進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算:

        CaO(s)+C(s)=Ca(l)+CO(g);?駐G?茲=525750-194.34T

        SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g);?駐G?茲=717550-369.18T

        通過計(jì)算得到反應(yīng)、在壓強(qiáng)為1000Pa、1500Pa、2000Pa、3000Pa的條件下的反應(yīng)吉布斯自由能得到圖1所示。

        從圖1中數(shù)據(jù)可知,在溫度為1450℃和壓強(qiáng)為3000Pa的條件下,CaO和SiO2與碳反應(yīng)的?駐rGm>0,即在此條件下兩種物質(zhì)均不和碳發(fā)生反應(yīng),也就是說在碳還原金屬鎂的環(huán)境里,碳只是單方面與氧化鎂發(fā)生反應(yīng)。

        通過理論分析得出,在本實(shí)驗(yàn)條件下CaO和不參與碳熱還原反應(yīng)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)成本和人工成本決定在相同反應(yīng)時(shí)間為2h的條件下SiO2來驗(yàn)證CaO和SiO2對(duì)碳熱還原氧化鎂還原率的影響。

        3.2 實(shí)驗(yàn)方案

        實(shí)驗(yàn)配料階段,MgO與C是按照摩爾比為1:2的比例混合,以保證石墨和MgO充分接觸,然后在配料時(shí)取MgO為20g,石墨12g,其中按不同比例的SiO2、CaO與MgO分開混勻后壓制成塊,它們的混合比例分別如表2、3所示,這個(gè)比例的混合依據(jù)是按照原料煅白中SiO2和CaO與MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例。在壓制成塊過程中,采用15MPa的壓力使混合均勻的配料制成團(tuán)塊。

        3.3 實(shí)驗(yàn)分析

        3.3.1 SiO2、CaO含量與碳熱還原氧化鎂還原率的關(guān)系

        將壓團(tuán)后的配料裝入反應(yīng)真空爐中,并對(duì)反應(yīng)爐進(jìn)行升溫控制使其溫度保持在1450攝氏度下保溫2小時(shí),體系的壓強(qiáng)保持在3000Pa。在此環(huán)境下,得到上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其相應(yīng)的還原率的關(guān)系,SiO2、CaO與氧化鎂的還原率關(guān)系如圖2、圖3所示。

        附:氧化鎂的還原率計(jì)算公式如下:

        ?濁:煅白中氧化鎂的還原率,%;M0:真空碳熱還原反應(yīng)前樣品的質(zhì)量,g;M:真空碳熱還原反應(yīng)后樣品的質(zhì)量,g。

        3.3.2 含量與碳熱還原氧化鎂還原率的關(guān)系

        本實(shí)驗(yàn)通過進(jìn)一步研究了不同含量的CaF2對(duì)碳熱還原氧化鎂的影響。實(shí)驗(yàn)中MgO和C的物質(zhì)量比為1:2,并分別加入CaF2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、1%、3%、5%、7%、10%對(duì)氧化鎂還原率的影響。即:當(dāng)氟化鈣的加入量為0%時(shí),氧化鎂的還原率只有25.6%;當(dāng)氟化鈣的加入量為5%時(shí),還原率達(dá)到了75.7%;當(dāng)氟化鈣的量在增加時(shí),還原率仍保持在75.7%左右。

        由此可知:隨著CaF2的加入量增加,氧化鎂的還原率也增加;在CaF2的加入量大于5%時(shí),還原率變化趨于平穩(wěn)。在實(shí)驗(yàn)過程中確定了CaF2的反應(yīng)機(jī)理,得出實(shí)驗(yàn)中加入的CaF2在實(shí)驗(yàn)過程中起到了催化劑的作用,并顯著提高了碳熱還原氧化鎂的還原率。

        4 結(jié)論

        (1)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在MgO和石墨中加入CaO、SiO2對(duì)氧化鎂的還原率影響趨于平穩(wěn);向MgO中加入CaF2則會(huì)增加氧化鎂的還原率。

        (2)通過實(shí)驗(yàn)得到最佳加入量與還原率的關(guān)系: 當(dāng)只有SiO2與MgO混合時(shí),碳熱反應(yīng)的最大還原率為21.32%,此時(shí)的SiO2含量為3.60%;只有CaO與MgO混合時(shí),碳熱反應(yīng)的最大還原率為28.85%,此時(shí)的CaO含量為52.89%。當(dāng)SiO2的加入量為5%時(shí),還原率達(dá)到了75.7%。

        5 結(jié)束語

        本項(xiàng)目自申請(qǐng)立項(xiàng)以來,小組成員查閱了相關(guān)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),了解此項(xiàng)目已有的相關(guān)成果,并在此基礎(chǔ)上提出在1450℃、3000Pa的高溫真空條件下的碳熱還原煅白中的氧化鎂制鎂的實(shí)驗(yàn)方案。這一年多的辛勤實(shí)踐,至此,已順利結(jié)題。雖然,在項(xiàng)目中取得了一些突破,但是對(duì)高溫碳熱還原鎂的研究未就此結(jié)束,望后繼者能夠以此為“梯”,在本項(xiàng)目中取得更大的突破。同時(shí),也很感謝項(xiàng)目指導(dǎo)老師能夠在百忙之中給予我們辛勤指導(dǎo),也感謝兩位師兄的無私幫助,謝謝!

        參考文獻(xiàn)

        [1]戴永年,楊斌.有色金屬材料的真空冶金[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2000:294-310.

        [2]鐘勝.氧化鎂真空碳熱還原研究[D].昆明:昆明理工大學(xué),1999.

        [3]徐日瑤.鎂冶金學(xué)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1993.

        作者簡(jiǎn)介:方榮縱(1992-),男,漢族,陜西安康,重慶大學(xué)本科在讀,冶金工程。

        賀坤(1994-),男,漢族,重慶巫溪,重慶大學(xué)本科在讀,冶金工程。

        猜你喜歡
        金屬鎂氧化鎂白云石
        水泥回轉(zhuǎn)窯用白云石質(zhì)耐火材料的研究進(jìn)展
        工業(yè)爐(2023年6期)2023-03-29 05:29:18
        遵化市魏家井白云石礦冶金用白云巖礦地質(zhì)特征
        白云石有序度與流變特征的研究進(jìn)展
        氧化鎂煙氣脫硫廢渣在廢水脫色中的應(yīng)用研究
        寧夏自治區(qū)發(fā)展鎂產(chǎn)業(yè)的對(duì)策建議
        一種由老鹵制備高純氧化鎂的方法
        鶴壁市金屬鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景
        青陽白云石礦采場(chǎng)回采順序優(yōu)化
        電解鎂利舊鋁母線翻新施工技術(shù)
        氧化鎂兩步法制備阻燃型氫氧化鎂
        国语对白做受xxxxx在线中国| 久久精品中文少妇内射| 天天摸夜夜摸夜夜狠狠摸| 最近中文字幕视频高清| 亚洲午夜看片无码| 少妇被躁到高潮和人狍大战| 亚洲av无码偷拍在线观看| 国产精品嫩草影院av| 日本一区二区啪啪视频| 国产成人美涵人妖视频在线观看| 亚洲av无码国产精品色| 久热这里只有精品视频6| 日韩欧美国产丝袜视频| 国产精品一区又黄又粗又猛又爽 | 日本熟女人妻一区二区| 特级毛片a级毛片100免费播放 | 亚洲 国产 哟| 亚洲av午夜福利一区二区国产| 国产精品一区二区日本| 看全色黄大色大片免费久久| 九九99国产精品视频| 亚洲精品视频一区二区三区四区| 中文字幕免费在线观看动作大片 | 中文字幕乱码亚洲精品一区| 国产91成人精品亚洲精品| 手机av在线观看视频| 国内自拍情侣露脸高清在线| 亚洲精品无码专区在线| 成人日韩av不卡在线观看| 久久久精品国产av麻豆樱花| 男人女人做爽爽18禁网站| 激情内射亚洲一区二区三区爱妻| 日本女优一区二区在线免费观看 | 日韩精品国产精品亚洲毛片| 欧美综合天天夜夜久久| 99这里只有精品| 国产精品99久久不卡二区| 白嫩丰满少妇av一区二区| 中文字幕一区二区三区精彩视频| 99在线国产视频| h视频在线播放观看视频|