微波场中铌精矿碳热还原反应行为研究

目前铌资源的研究大多处于常规加热阶段,因为能耗高、冷中心等问题无法广泛推广。微波加热技术是一种新型加热技术,可以有效避免冷中心等问题。借助微波马弗炉将铌精矿碳热还原反应与微波加热相结合,探究还原温度、配碳比及保温时间对铌精矿金属化率的影响,以及金属颗粒的成长行为。研究结果表明,微波加热在碳热还原反应中优于常规加热,在微波加热下,还原温度为1100℃、保温30 min、配碳比为1时,金属化率达到94.84%;1000℃时NbC开始生成,1100℃时铌钛产物主要为(Ti,Nb)C,1300℃时,钛的产物主要以TiC形式存在。     

机械活化对Nb2O5微波碳热还原的影响

利用高能球磨机和微波烧结炉研究机械活化对Nb₂O₅微波碳热还原的影响,对不同球磨时间、不同加热温度下Nb₂O₅的还原情况进行分析。使用电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和失重率等手段研究了Nb₂O₅的还原情况和微观组织形貌。结果表明,在相同的烧结温度下,Nb₂O₅的失重率随球磨时间的延长而增加;在球磨20 h,1200℃微波烧结时,可将大部分Nb₂O₅还原成NbC,并在球磨30 h,1400℃微波烧结时,成功制得金属铌。机械活化可以加快Nb₂O₅微波碳热还原的进程,降低反应温度。     

微波作用下温度对白云鄂博稀土铁矿固氟效率的影响

针对白云鄂博稀土铁矿在“选冶”过程中的固氟问题,以白云鄂博稀土铁矿为原料,通过XRD、化学检测、单因素实验以及红外光谱拟合分析法,研究了在微波作用下碳酸氢钠在不同温度下的固氟效果。实验结果表明最佳固氟温度条件为： 973.1K,在碳酸氢钠占比40%、焙烧恒温时间60min时可获得固氟率最高为83.49%；利用傅里叶红外光谱以及二阶导光谱法定量分析焙烧固氟矿物,结果表明：随焙烧温度的升高,氟化钠的吸收峰峰峰面积呈现递增趋势,温度873.1K、973.1 K分别与773.1 K相比增加了109.27%、120.16%,在973.1K焙烧温度下的氟化物含量较多且有稳定的红外吸收峰；同时,加入钠剂的固氟宏观反应过程符合Avrami-Erofeev动力学模型,属于随机成核及随后生长的化学反应控制,表观活化能为58.19 KJ/mol。该实验结论,对于开发白云鄂博稀土铁矿绿色回收工艺,具有参考研究价值。