高阶亚正规溶液模型及其在MnO-SiO_2-Al_2O_3-CaO炉渣中组元活度的计算

本文介绍了用于计算四元均相系中组元活度的SELF-SReM4高阶亚正规溶液模型.模型由一组参数表示，根据精选的“边界条件”.可由二元系、三元系、四元系逐渐展开拟合出该组参数.用该模型计算了Mno－SiO2－al2O3－CaO四元系，包括四个三元子系中各组元的活度.SiO2－al2O3－CaO三元系的SiO2活度计算值与实验值和其它计算结果较一致；MnO-SiO2－CaO三元系计算结果与渣-金属平衡试验结果较一致     

CALCULATION OF ACTIVITIES ON TWO-PHASE REGION BOUNDARIES IN CaO-Al_2 O_3 -SiO_2 TERNARY SYSTEM

本文对CaO-Al_2O_3-SiO_2三元系中两相区边界上的活度作了计算。计算结果被表示为结线与棱边的交点成分和活度之间的关系曲线,这种表示法可以很方便地直接读取某组元的活度.本计算法可以推广到其它三元系中.     

CaO-Cu2O-Fe2O3三元渣系组元活度计算模型

基于炉渣结构共存理论,建立1 200～1 300 ℃下CaO-Cu2O-Fe2O3三元渣系组元活度的计算模型,计算并绘制渣中CaO、Cu2O和Fe2O3的等活度曲线,考察碱度B和温度t对组元活度α(CaO)、α(Cu2O)和α(Fe2O3)的影响.结果表明:模型计算值α(Cu2O)与文献实测值α′(Cu2O)吻合程度高,说明模型能较好地反映该渣系的结构本质;α(Cu2O)呈拉乌尔正偏差,在B=1.54时出现最大值,当B＞1.54时随着B和t的增大而降低,当B＜1.54时趋势正好相反,且受碱度影响更为显著;α(CaO)和α(Fe2O3)分别随CaO和Fe2O3在炉渣中含量的升高而增大,但受温度的影响都不明显.研究结果可用于采用铁酸钙渣系的炼铜新工艺热力学研究.     

CaO-CaF_2和CaO-SiO_2-CaF_2系熔渣和HF-H_2O气体间的平衡研究

利用CaF_2的高溫水解反应平衡,測定了1450℃时CaO-CaF_2系和CaO-SiO_2-CaF_2系熔渣中CaO对CaF_2的活度比,并按变通的Gibbs-Duhem方程式計算了二元系中CaO及CaF_2的活度和三元系中SiO_2的活度。試驗結果表明,将CaF_2視为中性,而用簡单的CaO/SiO_2比表示含氟高炉渣的碱度是合理的。从三元系中等SiO_2活度线可以看出提高碱度可大大降低SiO_2的活度,因而可以对渣中氧化硅的还原和氟的揮发起有效的抑制作用。     

RbCl-H2O二元系和RbCl-RbNO3-H2O三元系作用浓度计算模型

利用离子-分子共存理论建立温度为298.15 K时强电解质水溶液二元系RbCl-H2O和三元系RbCl-RbNO3-H2O作用浓度计算热力学模型.热力学模型计算的以纯物质为标准态、以摩尔分数为浓度单位的RbCl-H2O二元系各组元作用浓度经过转换系数转换后,与文献报道的以无限稀为标准态、以质量摩尔浓度为浓度单位的组元活度吻合良好.RbCl-RbNO3-H2O三元系的RbCl和RbNO3转换后的作用浓度与文献报道的活度在总离子强度为0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0和3.5 mol/kg时均良好吻合.这说明基于离子-分子共存理论建立的作用浓度计算热力学模型能反映强电解质水溶液RbCl-H2O和RbCl-RbNO3-H2O的结构特性;且组元的作用浓度在计算的浓度单位内严格遵守质量作用定律.     

Cu_2S-FeS熔体中的活度

铜锍的组成可以用Cu_2S-FeS体系来表示,因此对铜的熔炼来说,该体系中活度的测定有一定实际意义.Krivsky,Schuhmann曾测定H_2-H_2S气体和熔锍间的平衡,并应用三元系Gibbs-Duhem积分法算出Cu_2S-FeS熔体中的活度。本文目的是根据Krivsky,Schubmann测定的熔锍和金属间的平衡,应用二元系Gibbs-Duhem积分法从事同一目的之计算,并将所得结果和Krivsky,Schuhmann的计算相比较.熔锍和金属间的反应可以用下式表示:     

Nb_2O_5-MnO-SiO_2渣中Nb_2O_5和MnO活度的研究SCIEI

本文利用含NbFe液与Nb_2O_5-MnO-SiO_2渣之间平衡,在1828K温度下应用固体电解质浓差电池方法测定了Fe液中氧的活度,从而计算出渣中Nb_2O_5及MnO的活度,并绘制了Nb_2O_5-MnO-SiO_2三元系的等α_(Nb_2O_5)和等α_(MnO)图。     

SOME ASPECTS OF THE THERMODYNAMICS OF MELTS

为了从二元系中两组元活度的测定值之比求得该两组元的活度值,导出了一个变通的 Gibbs-Duhem 方程式,并在 PbCl_2-SnCl_2,PbCl_2-CdCl_2,AgCl-CuCl,Cu_2S-FeS,PbO-BiO_(1.5),PbO-SbO_(1.5),CaO-CaF_2及 CaO-SiO_2-CaF_2等冶金熔体中得到应用.多年前所发展的从 Ag 和 Pb 二元相图求得两组元活度的方法已扩大到含有单个 AB 化合物的二元系.用这一方法已求得 In-Sb 和 Sn-Te 系中各组元的活度.在研究某些黑色冶金渣与金属间的平衡时,用一适当选择的非铁金属代替 Fe作为熔剂金属有助于克服某些实验上的困难.采用 Sn 或 Cu 与熔渣平衡研究了 CaO-SiO_2,CaO-Al_2O_3和 CaO-SiO_2-Al_2O_3体系.对 CaO-SiO_2二元系获得的数据可以认为具有足够的准确度来验证 Masson 模型的合理性.     

CaF_2-CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2渣系表面张力计算模型

基于熔渣结构离子与分子共存理论和Butler方程,建立了CaF2-CaO-Al2O3-MgOSiO2熔渣表面张力计算模型。本模型利用纯组元的表面张力和摩尔体积以及熔渣中各组元表面相和体相中作用浓度(活度)可以计算出CaF2-CaO-Al2O3-MgO-SiO2熔渣表面张力随熔渣成分、温度的变化规律。将计算得到的表面张力值与文献实测值进行对比,计算结果与文献实测值吻合很好。进一步考察了炉渣成分对表面张力的影响,以期为电渣重熔法精炼铜铬合金过程渣系的控制提供理论参考。     

冶金熔体热力学的若干研究

为了从二元系中两组元活度的测定值之比求得该两组元的活度值,导出了一个变通的 Gibbs-Duhem 方程式,并在 PbCl_2-SnCl_2,PbCl_2-CdCl_2,AgCl-CuCl,Cu_2S-FeS,PbO-BiO_(1.5),PbO-SbO_(1.5),CaO-CaF_2及 CaO-SiO_2-CaF_2等冶金熔体中得到应用.多年前所发展的从 Ag 和 Pb 二元相图求得两组元活度的方法已扩大到含有单个 AB 化合物的二元系.用这一方法已求得 In-Sb 和 Sn-Te 系中各组元的活度.在研究某些黑色冶金渣与金属间的平衡时,用一适当选择的非铁金属代替 Fe作为熔剂金属有助于克服某些实验上的困难.采用 Sn 或 Cu 与熔渣平衡研究了 CaO-SiO_2,CaO-Al_2O_3和 CaO-SiO_2-Al_2O_3体系.对 CaO-SiO_2二元系获得的数据可以认为具有足够的准确度来验证 Masson 模型的合理性.     

CaO-Al_2O_3-TiO_2熔渣表面张力计算模型

基于熔渣结构离子与分子共存理论和Butler方程,建立了CaO-Al2O3-TiO2熔渣表面张力计算模型。本模型利用纯组元的表面张力和摩尔体积以及熔渣中各组元表面相和体相中作用浓度(活度)可以计算出CaO-Al2O3-TiO2熔渣表面张力随熔渣成分、温度的变化规律。将计算得到的表面张力值与文献实测值进行对比,计算结果与文献实测值吻合较好。并进一步绘制了CaO-Al2O3-TiO2熔渣等表面张力线,考察了炉渣成分对表面张力的影响,以期为含TiO2渣系控制提供理论参考。     

CaO-MnO-SiO2渣系的表面张力计算模型

基于熔渣结构离子与分子共存理论和Butler方程,建立了CaO-MnO-SiO2熔渣表面张力计算模型。模型利用纯组元的表面张力和摩尔体积以及熔渣中各组元表面相和体相中作用浓度(活度)可以计算出CaO-MnO-SiO2熔渣表面张力随熔渣成分、温度的变化规律。表面张力的计算结果与文献介绍的值吻合很好。计算了1773 K下CaO-MnO-SiO2渣系的等表面张力线,并进一步考察了炉渣成分对表面张力的影响。     

CaO-SiO_2-La_2O_3渣系中CaO和La_2O_3的活度及渣结构探讨

用渣金平衡法确定了1600℃下CaO在SiO_2La_2O_3三元渣系中CaO和La_2O_3的活度,在浓度三角形中绘出了相应的等活度线;给出了Sn在La稀溶液中γ_(La)~0与温度的关系,考察并讨论了已有的硅酸盐渣的结构模型对这个渣系的适用性.     

三元熔盐系NaCl-CaCl_2-SrCl_2的热力学性质和相图的计算机计算

本文利用 CaCl-SrCl_2相图中,固相有一个溶解间断区(miscibility gap)的信息,用亚正规溶液模型计算了该二元系液相和固相的 Gibbs 自由能.运用 Toop方程的变通式即最近 Hillert.M.提出的新的非对称方法,由组成 NaCl-CaCl_2-SrCl_2三元系的二元系热力学性质预示了该三元系液相的 Gibbs 自由能,进而用计算机计算了三元液相中各组元的偏克分子 Gibbs 自由能和活度系数.由三元液相中组元 NaCl,CaCl_2和 SrCl_2的过剩偏克分子 Gibbs 自由能,根据相平衡原理,用计算机计算了该三元系的相图.计算结果对于钠电解的实践和盐湖资源的综合利用有实际意义.亚正规溶液模型和新的非对称方法可望适合于计算一系列有潜在重要性的电荷不对称熔盐体系的相图.如对 Na,Ti,Mg,Ce 电解及熔融氯化脱水制取无水氯化镁有实际意义的 NaCl-CaCl_2-BaCl_2,NaCl-SrCl_2-BaCl_2,NaCl-CaCl_2-MgCl_2,KCl-CaCl_2-MgCl_2,KCl-NaCl-CeCl_3等三元相图.     

A NEW METHOD FOR CALCULATING THERMODYNAMIC PROPERTIES OF TERNARY SYSTEM FROM AN ACTIVITY RATIO FUNCTION OF TWO COMPONENTS

本文提出一种由已知的两组元活度比函数l计算三元系中各组元活度的新方法,它只需要一组图解积分和一组图解微分的手续.为了进一步提高计算精度,还提出了应用精选的二元系热力学数据检验积分和微分运算结果可靠性的判别式.这种方法也可用于多元系.     

由两组元活度比函数计算三元系热力学性质的新方法

本文提出一种由已知的两组元活度比函数l计算三元系中各组元活度的新方法,它只需要一组图解积分和一组图解微分的手续.为了进一步提高计算精度,还提出了应用精选的二元系热力学数据检验积分和微分运算结果可靠性的判别式.这种方法也可用于多元系.     

液态La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2渣中La_2O_3的活度

用石墨为还原剂,将渣中La_2O_3还原入液态Sn,以测定1500℃下La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2渣中La_2O_3的活度.对La_2O_3-CaF_2系,并用Gibbs-Duhem积分法求得CaF_2的活度. 根据液态渣的离子结构模型,对上述二渣系中La_2O_3的活度数据进行了简单的讨论.     

CaO-SiO_2-Al_2O_3熔渣中CaO的活度

本文以Sn为溶剂金属,直接用“渣-金属”化学平衡法,在较大组成范围内测定了CaO-Si0_2-Al_2O_3三元熔渣中CaO的活度。成功地用图示推测法推测了较难直接获得实验结果的低CaO浓度范围内CaO的活度。应用本文实验结果和数据分析得到了该渣系中较全面的等CaO活度曲线图,并对Al_2O_3在该渣系中的酸碱性行为进行了探讨。     

液态CaO-SiO_2和CaO-Al_2O_3-SiO_2渣中CaO的活度

利用石灰的加碳还原反应,设计了一个新的研究方法,以直接测定液态高炉型渣中CaO的活度.这一方法的成功,依靠溶剂金属的正确选择以降低熔液中钙的化学位,而使金属钙量提高到可以用化学分析测定的水平.我们估计钙在锡稀溶液中的活度系数很小,可能符合于我们的要求,因此研究了下列反应:CaO+C(石墨)=Ca(锡)+CO(气).以测定液态CaO-SiO_2和CaO-Al_2O_3-SiO_2渣中CaO的活度,在上式中符号下波纹线表示溶于渣中的组分,直线表示溶子金属中的组分,下同.对于CaO-Si0_2系,应用Gibbs-Duhem关系从CaO活度值算出了SiO_2的活度值,并根据一个统计力学模型讨论了活度曲线的形状.从CaO-Al_2O_3-SiO_2系的研究结果,可知在所研究的整个碱度范围內,渣中存在10%Al_2O_3都使CaO的活度增加;当Al_2O_3为20%时,则对CaO活度的影响视碱度不同而异.对Al_2O_3的这种行为,根据炉渣的离子结构理论提出了解释.     

La_2O_3-Al_2O_3-CaF_2三元渣系中La_2O_3的活度

实验测得La_2O_3-Al_2O_3-CaF_2三元渣系不同组成时La_2O_3的活度,并作出等活度图;同时确定该渣系在1600℃下的熔化区域。活度测定所依据的反应为 (La_2O_3) 3C2[La]Sn 3CO↑由实验结果得知:当La_2O_3浓度不变时,La_2O_3活度随CaF_2浓度的增加或Al_2O_3浓度的减少而增加;当CaF_2或Al_2O_3浓度不变时,La_2O_3活度都随La_2O_3浓度的增加而增加。