THE REDUCTION KINETICS OF Fe_3O_4-(xFeS·yCu_2S)-FeO-SiO_2 SYSTEM

<正> 在铜的火法冶金中,如何减少磁性氧化铁对冶炼过程的危害,一直是人们极为重视的问题,尽管人们对此问题作过一些研究,但涉及动力学方面的工作不多,因此,深入研究Fe_3O_4-(xFeS·yCu_2S)-FeO-SiO_2体系的反应动力学就具有特别重要的实际意义。 本文通过测定反应产生的SO_2来考察反应的进程,实验设备参见文献。 1.造渣熔剂对反应速度的影响 冰铜对磁性氧化铁的还原是按下列反应进行的:     

铂氧化铁电极在硼酸-四硼酸钠溶液中的阴极过程

用动电位法研究了铂氧化铁(Fe_3O_4,α-Fe_2O_3,γ-Fe_2O_3)电极在不同pH的H_3BO_3-Na_2B_4O_7水溶液中的阴极过程。对脱氧溶液中,较低过电位区域出现异常的Tafel常数,作者从电极过程动力学分析确认这-反应是氧化铁的固相还原反应。讨论了溶液pH对氧化铁还原反应速率的影响和氧化铁铁锈在腐蚀过程中的作用。     

P2O5对熔渣界面氧迁移反应的影响及机理

利用同位素交换法测定了熔渣表面CO2与氧化铁熔渣之间氧迁移反应的速度常数,并基于电化学反应机制,分析了添加P2O5对该过程的影响,建立了一个新的反应动力学模型．该模型认为P2O5作为易挥发组分参与对电子的竞争,抑制氧迁移(CO2 2e=CO O^2-)主反应的进行．对实验数据的分析和拟合表明了模型的可用性,也辅证了反应的电化学机制．     

Li_2CO_3在含碳球团还原中催化机理的研究

通过在氧化铁中添加碳粉和少量Li2CO3添加剂,考察了碱金属化合物和温度对含碳球团还原过程的影响,探讨了减金属化合物的催化机理,实验结果表明,球团还原车随着碱金属化合物添加量而增大,但增大幅度随添加剂增多、温度升高而减小在球团还原初期,Boudouard反应是还原的限制环节,添加Li2CO3可以降低反应活化能较高温度下球团还原后期,氧化铁的气相还原是反应的限制性环节,添加Li2CO3可以加快Fe／FeO界面上FeO的还原反应,实验条件范围内,温度升高和Li2CO3添加量增加,促进反应限制环节从Boudouard反应向氧化铁还原的转化     

消除2K缸体顶面气孔缺陷的措施

针对2K缸体顶面气孔缺陷采取在型砂中加氧化铁粉的措施,使气孔的问题得到缓解,但会影响型砂的性能,使铸件出现结疤现象,清砂困难。通过对缸体顶面产生的气孔进行分析,确定是氮气孔。对在型芯砂中分别加入氧化铁粉、在气孔部位开设溢流槽以及在缸体顶面气孔部位增加氧化铁粉砂芯等工艺方案进行了对比,并计算了氧化铁粉的合适加入量。结果表明,氧化铁粉对于解决氮气孔是非常有效的,氧化铁粉的浓度为1.95%~3.9%时能够抑制气孔的产生,通过在2K缸体顶面气孔部位增加氧化铁粉砂芯的工艺,使局部的氧化铁粉浓度达到3%,能够有效地解决缸体顶面的气孔问题。     

一种基于废酸回收系统的磁性氧化铁粉生产方法

氧化铁粉作为主要原料与其他多种金属氧化物混合以及特殊反应后形成一种具有独特的软磁性和较高的电导率的非金属磁性材料,是高频应用场合的理想磁性材料。本文重点介绍涟钢氧化铁粉的化学性能指标和物理性能指标以及生产工艺参数调整控制,结合质量现状以及市场需求提出今后提高氧化铁粉质量的努力方向。     

氟磷灰石还原的影响因素和等温动力学

为深入了解高磷铁矿煤基还原过程中氟磷灰石还原行为的影响因素和等温动力学参数,试验采用纯矿物配比的方式研究了二氧化硅含量、氧化铁含量、碳用量、还原时间和还原温度对磷灰石还原度的影响,并在此基础上,探明Ca10(PO4)6F2-SiO2-Fe2O3-C体系下氟磷灰石还原的等温动力学机理函数和动力学方程。结果表明:在一定的条件下,增加二氧化硅、氧化铁、碳用量、还原时间或还原温度均能够促进氟磷灰石的还原反应。在Ca10(PO4)6F2-SiO2-Fe2O3-C体系中,二氧化硅和氧化铁与氟磷灰石的最佳含量比分别为1.8和2.2,最佳C/O摩尔比为2.0。在最佳反应物用量条件下,氟磷灰石深度还原的最佳动力学机理函数为A1/3:1/3(1?α)[?ln(1?α)]?2;最佳动力学方程为:k(T)=3.89033×10^7exp(?282.748×10^3/RT),其中,指前因子为3.89033×10^7 min^?1,活化能为282.748 kJ/mol。还原反应的限制环节为固态扩散。     

КИНЕТИКА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКИСЛОВ ЖЕЛЕЗА ОКИСЪЮ УΓЛЕРОДА

本文研究的任务是研究在动态条件下用一氧化碳还原氧化铁的动力学.进行试验的范围:温度900℃～1100℃,气体的流速是0.25,0.35,0.5和1公升/分.实验证明了在温度900℃～1100℃,气体流速0.25～1公升/分,矿石粒度0.5～4mm,还原反应进行在动力学区域之内。本文并且简短叙述实验数据的理论加工,分析的结果表明一氧化碳还原氧化铁的反应是一级反应,并且由此找到了反应速度常数与温度的关系:logK_1=(?)+1.987.在这一关系的基础上我们找到一氧化碳还原氧化铁的活化能,其数值是18.85千卡/克分子.     

一氧化碳还原铁矿的动力学研究

本文研究的任务是研究在动态条件下用一氧化碳还原氧化铁的动力学.进行试验的范围:温度900℃～1100℃,气体的流速是0.25,0.35,0.5和1公升/分.实验证明了在温度900℃～1100℃,气体流速0.25～1公升/分,矿石粒度0.5～4mm,还原反应进行在动力学区域之内。本文并且简短叙述实验数据的理论加工,分析的结果表明一氧化碳还原氧化铁的反应是一级反应,并且由此找到了反应速度常数与温度的关系:logK_1=(?)+1.987.在这一关系的基础上我们找到一氧化碳还原氧化铁的活化能,其数值是18.85千卡/克分子.     

氧化铁(α-Fe2O3)在铁-石墨体系中对合成金刚石的影响

在国产六面顶压机上，研究了在高温高压条件下(5．7GPa，～1600℃)，氧化铁(α-Fe2O3)粉末对铁-石墨体系合成金刚石的影响。研究发现，在上述合成条件下，氧化铁(α-Fe2O3)同石墨发生氧化还原反应，生成Fe3O4和FeO，同时由于氧化铁(α-Fe2O3)的存在，对铁-石墨体系中金刚石成核具有明显的抑制作用。     

N2，CO2，O2与铀初期反应动力学研究

采用微压PVT方法测定了323K下N2、CO2和O2在清洁铀表面的饱和吸附量及反应概率,对比分析了3种活性气体的反应活性及动力学性质。结果表明,N2、CO2和O2同呈吸附量(覆盖度)趋近一个极大值,反应概率随吸附量增加而减少的特征;反应活性强弱关系为O2>CO2>N2,饱和吸附量关系为NO2≈2.4NCO2≈7NN2。气体与铀的初期反应动力学进程依赖于表面产物层组成和厚度对分子解离和粒子扩散过程的影响,铀氮化物和铀碳化物(或含氧碳化物)较铀氧化物对气体反应动力学进程具有更强的阻抑效应。     

希腊Parnassus—Giona地区一水硬铝石型铝土矿中氧化铁的盐酸浸出反应动力学

在磁力搅拌反应器中,于低的固相浓度下,研究了一水硬铝石型铝土矿中氧化铁的盐酸浸出反应动力学。确定了某些化学因素对该系统反应速率的影响。结果表明,缩小核模型[1-(1-α)~(1/3)]~2=Rt适用于该系统。所研究的不同粒级的矿石其反应活化能为62～79kJmol~(-2)。     

电化学方法探讨三聚磷酸钛及磁性氧化铁在有机涂层中的缓蚀机制

本文利用电化学方法研究了在油漆涂层中添加三聚磷酸钛和磁性氧化铁对金属防护性能的影响。结果表明,三聚磷酸钛作为活性防锈颜料,添加在涂层中能够极大地改善涂层的防护性能,磁性氧化铁亦不失为一种较好的防锈颜料,但性能不及三聚磷酸钛。同时亦探讨了这两种颜料的可能防锈机理。     

微尺度氧化铁粉还原过程的动力学模拟

用热重分析法研究中低温条件下,氢气还原不同粒度氧化铁的过程,并提出了多颗粒反应料堆动力学模型,以模拟氧化铁微粉在中低温下的还原过程.该模型包括了化学反应动力学方程和颗粒间的气体扩散方程,采用全隐式有限差分方法对控制方程进行数值求解.通过计算得到不同粒度铁矿粉组成的反应料堆在不同温度下,还原率随时间的变化规律,并根据气体浓度在反应过程中的行为得知化学反应和气体扩散在反应速率控制过程中所起的作用.数值模拟数据与试验结果基本吻合.     

电化学方法探讨三聚磷酸钛及磁性氧化铁在有机涂层中的缓蚀机制

本文利用电化学方法研究了在油漆涂层中添加三聚磷酸钛和磁性氧化铁对金属防护性能的影响。结果表明,三聚磷酸钛作为活性防锈颜料,添加在涂层中能够极大地改善涂层的防护性能,磁性氧化铁亦不失为一种较好的防锈颜料,但性能不及三聚磷酸钛。同时亦探讨了这两种颜料的可能防锈机理。     

Mg-Mg2Ni1-xMex的氢化反应动力学

利用新动力学模型分析了第三组元Co和Fe取代Ni后对Mg-Mg2Ni吸氢反应动力学的影响规律,探讨其吸氢反应的控速环节,并求解出活化能,同时验证该新模型同样适用于该体系的动力学研究。结果表明：Mg-Mg2Ni1-xMex（Me=Co,Fe;x=0,0．1,0．3）氢化反应的控速环节是氢在氢化物层的扩散步骤,Co和Fe取代Ni后对Mg-Mg2Ni的氢化反应速率有影响,但未改变其吸氢反应动力学机制,理论预报值与实验实测值较符合：对于相同吸氢条件,同等取代量的Mg-Mg2Ni1-xCox的特征吸氢时间比Mg-Mg2N1-xFEX氐的低,说明Co比Fe取代Ni更有利于提高材料的氢化反应速率。     

纳米铁微粒表面氧化物的结构及磁性

用激光气相热解法制备了α-Fe(bcc)和γ-Fe（fcc）纳米微粒,利用高分辨透射电子显微镜、X射线衍射和磁测量研究了纳米微粒表面氧化物的结构、形貌及磁性能,结果表明,纳米铁微粒表面的氧化铁厚度约5nm,由细小微晶（2－5nm）组成,该氧化铁层呈非铁磁或超顺磁性,室温下微粒表面形成的氧化铁为Fe3O4,而非Fe3O4和α－Fe2O3的混合物。     

制备条件对NiZn铁氧体纳米晶材料磁性能的影响

利用溶胶-凝胶法制备尖晶石结构的Ni1-xZnxFe2O4铁氧体纳米粉体材料,同时系统研究Ni/Zn比、溶液pH值以及煅烧温度对制备的Ni1-xZnxFe2O4铁氧体纳米材料微结构及磁性能影响。结果表明,随着Ni含量的增加,生成物中未反应的氧化铁不断增多。当x=0.3时,NiZn铁氧体的饱和磁化强度(Ms)最大。但随着温度的增加,氧化铁的含量减少,NiZn铁氧体的生成量增加。同时发现溶液pH值对Ni0.7Zn0.3Fe2O4铁氧体微结构及性能影响较大,当溶液的pH=5时,Ni0.7Zn0.3Fe2O4纳米材料的Ms最大。实验得到了NiZn铁氧体的最佳制备条件:Ni/Zn比为0.7/0.3,溶液pH值为5,最佳烧结温度为900℃。     

Li2CO3在含碳球团还原中催化机理的研究

通过在氧化铁中添加碳粉和少量Ｌｉ２ＣＯ３添加剂,考察了碱金属化合物和温度对含碳才还原过程的影响,探讨了碱金属化合物的催化机理,实验结果表明,球团还原率随着碱金属化合物添加量而增大,但增大幅度随添加剂增多,温度升高而减小,在球团还原初期,Ｂｏｕｄｏｕａｒｄ反应是还原的限制环节,添加Ｌｉ２ＣＯ３可以降低反应活化能,较高温度下还原后期,氧化铁的气相还原是反应的限制性环节,添加Ｌｉ２Ｃｏ３可以加快Ｆｅ／Ｆ     

CO还原Fe_2O_3-NiO复合物形成Fe-Ni合金的非等温还原动力学(英文)

研究采用CO还原不同比例Fe2O3-NiO复合物的非等温还原动力学及机理。结果表明:随着NiO含量的增加,样品的还原程度不断提高,NiO的存在提高氧化铁还原率。在还原开始阶段,NiO优先被还原,Ni作为催化剂可以提高氧化铁的还原率。NiO含量的增加促进镍铁相(FeNi3)的增加,但导致铁纹石相(Fe,Ni)和镍纹石相(Fe,Ni)的减少。金属镍、金属铁及镍铁合金的形成导致微观颗粒具有均匀性。在还原初始阶段,气体产物中CO浓度大于CO2浓度,然后逐渐减小,当温度在400~500°C内,Fe2O3-NiO复合物的还原速率达到最大值,成核长大模型可以揭示还原机理。在温度低于1000°C的条件下,成核长大过程是还原反应速率的限制环节。