草酸钴热分解行为及其热力学分析

通过热重(TG-DTG)、差示扫描量热(DSC)技术分别在氩气气氛和空气气氛下对二水草酸钴的热分解行为进行了研究, 并从热力学角度对草酸钴的热分解行为进行了分析探讨。热力学分析结果表明, 在惰性气氛中, 草酸钴的分解产物为金属钴; 而在氧化性气氛中, 草酸钴在温度低于700 ℃时的分解产物为Co₃O₄。DSC-TGA曲线验证了理论分析结果。     

菱铁矿热分解产物及其变化规律的研究

在空气环境下对天然菱铁矿进行热处理，XRD分析结果表明菱铁矿热分解产物变化非常复杂，其分解产物主要与热处理温度、保温时间及样品本身的结构特征有关；随着温度的升高，其产物出现的顺序为磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿。菱铁矿热分解的最终产物是赤铁矿，磁铁矿和磁赤铁矿作为菱铁矿分解的中间产物在一定的温度区间稳定存在。     

N2气氛下黄铁矿热分解平衡温度与热力学参数研究

原生黄铁矿在空气中易热分解自燃,影响矿山安全生产。采用同步热分析仪在N₂气氛下对原生黄铁矿进行了差热分析,研究黄铁矿热分解行为与热力学参数。借用Semenov热爆炸模型求证黄铁矿热分解TG曲线拐点的临界平衡温度;采用Kissinger函数计算热分解动力学参数,并将其用于求解热力学参数。结果表明:原生黄铁矿热分解会生成结构致密的中间产物,其热分解过程与普通黄铁矿一致;在高温时由于伴生矿热分解产物会与原生黄铁矿热分解产物发生放热反应,导致热分解温度滞后;Semenov热爆炸模型计算的热平衡临界温度与不同升温速率下的拐点温度相近,两者温度相对误差均小于5%。因此,通过联合热分析技术与Semenov热爆炸理论模型可以较准确地预测热分解平衡温度。     

纳米铁酸锌的制备研究

采用“共沉淀-干燥-热分解”工艺路线合成了纳米铁酸锌。针对Fe(Ⅲ)．Zn(Ⅱ)-NH3-CO3^2--H2O体系，进行了热力学平衡分析，绘制了基本的热力学曲线，从理论上明确了共沉淀的最佳pH值。根据热力学分析结果，设计了快速并流沉淀工艺合成铁酸锌前驱体粒子。针对纳米粒子容易团聚的特点，采用加分散剂、共沸蒸馏等手段有效地防止了硬团聚的形成。通过对沉淀前驱体进行热重-差热分析，确定合适的热分解温度为450℃，在此温度下保温煅烧2h，经X射线衍射分析确定煅烧产物为结晶性能良好的铁酸锌，物相纯净，成分单一。扫描电镜分析表明，所得铁酸锌粉末粒度分布较为均匀、分散性较好，粉体粒径为20-50nm。     

利用碳气化反应热力学的影响因素调控铁氧化物的碳热还原热力学

分析了温度、碳储能、反应体系总压和惰性气体分压等因素对碳气化反应热力学的影响规律,并根据碳气化反应和铁氧化物的碳热还原反应之间的热力学联系,提出利用碳气化反应热力学的影响因素调控铁氧化物的碳热还原热力学,从而降低碳热还原温度,实现节能降耗的新思路:一是可利用碳气化反应热力学的影响因素降低铁氧化物的碳热还原温度;二是使Fe2O3在低于570℃下经Fe2O3→Fe3O4→Fe还原顺序被碳热还原为Fe。     

CO还原气氛下铁酸锌选择性分解过程研究

为将电炉粉尘中铁酸锌选择性分解为Fe₃O₄和ZnO,采用热力学软件分析了铁酸锌在CO气氛下还原分解的热力学过程和分解特征,讨论了反应温度和气体组成对铁酸锌分解行为的影响。结果表明: 铁酸锌的气体还原遵循逐级还原规律,很容易被CO还原为Fe₃O₄和ZnO,也易过还原为FeO和Fe,甚至可将ZnO还原为锌蒸气;控制P_CO/(P_CO+P_CO2)在0.05~0.20之间,温度在600~700 ℃范围内,可实现铁酸锌的高效分解、抑制铁氧化物的过还原;对CO还原气氛下铁酸锌分解过程进行了热力学模拟,计算出铁酸锌还原初期时的CO利用率约为35%。     

菱铁矿热处理分层现象及临界线度的研究

在空气环境下对菱铁矿进行热处理，发现其在480－600℃温度范围内会出现分层现象，XRD分析表明，热处理样品的内层物质为Fe3O4，而外层物质为γ－Fe2O3和α－Fe2O3。对于分层现象，存在1个临界线度，它主要与热处理温度、保温时间及样品的结构特征密切相关。     

XRD,TG,DSC和FTIR法研究碱式碳酸镁的热分解

使用X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了碱式碳酸镁的热分解。350℃时,碱式碳酸镁分解产物为非晶物质4MgCO3.Mg(OH)2。400℃时,非晶产物重结晶,生成了MgO和中间相Mg3O(CO3)2。450℃时,中间相Mg3O(CO3)2分解为MgO和CO2,给出了热解化学反应式。     

钙基吸收剂吸收和释放CO2特性的研究

对CaO及白云石煅烧产物吸收CO2进行了研究.结果表明,CaO作为吸收剂,在CO2体积分数为20%的气氛下,当反应温度为550 ~700 ℃时,CaO能有效地吸收CO2;当温度为800°C时,生成的CaCO3开始分解,870 ℃时分解速率最大.白云石作为吸收剂,其热分解分为两步,在N2气氛下,这两步的反应温度范围有所重合;在CO2气氛下,所生成的CaCO3分解温度提高,两步反应区分明显.     

氮气气氛下FeS对二水石膏热分解特性的影响

采用TG-DSC方法分析FeS做还原剂时化学纯石膏的热分解特性,并利用Coats-Redfern模型计算还原剂掺量不同时石膏分解的活化能值。为防止还原剂被氧化选择氮气作为载气流。结果表明,焦炭与石膏摩尔比从1∶2增加到2∶1时,石膏分解所需的活化能从327kJ/mol降低到210kJ/mol,起始温度从1350℃降到956℃;FeS与石膏的摩尔比从1∶22增加到3∶22时,石膏分解所需的活化能值从327kJ/mol降低到214 kJ/mol,起始分解温度从1350℃降低到998℃,同时生成的产物Fe2O3对石膏的分解有促进作用。