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在真空条件下,本文采用热力学分析方法计算真空下铟矿碳热还原反应过程中发生的反应的吉布斯自由能以及起始反应温度。结果表明,当压力为10 Pa、温度高于380 K时,In2O3与C的反应满足反应发生的热力学条件。在同一体系压力下,物料In2O3:C摩尔比为1:3时,反应生成单质In所需的温度是最低的。在碳量充足条件下In2O3可直接被还原生成单质铟,随着碳的消耗,In2O3的碳热反应会生成中间产物。由此,推算在真空碳热反应过程中,碳热还原In2O3的顺序首先生成In,随着碳耗及升温生成In2O,最后生成In O。In2O3热分解生成In2O,随着体系压力的降低,反应起始温度降至423 K;中间产物In2O热分解生成单质In,当体系压力降至10 Pa时,起始温度降为781 K;In O与生成物CO反应,随着体系压力降低,吉布斯自由能增加,因此,降压不利于In O与CO反应。本文从热力学角度探讨真空制备铟热力学可行性,为下一步实际生产提供相应的理论基础。 相似文献
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二氧化硅在真空低价法制备铝过程中的歧化行为研究 总被引:4,自引:0,他引:4
本文引入"物质吉布斯自由能函数法"讨论在低价氟化法制备铝过程中,二氧化硅在不同压力和温度下生成低价氧化硅及其分解的热力学条件并进行了实验验证.研究得出:在100kPa时,二氧化硅与还原剂碳反应在1937K以上才能生成低价氧化硅;而当系统残余压力在100Pa~10Pa内时,在1463K~1352K以上即可以生成低价氧化硅;体系压力在100Pa~10Pa范围内,即低价氧化硅歧化分解温度在1535K~1415K间进行.实验结论:采用真空碳热还原铝土矿实验,在系统压力为150Pa,反应温度为1450℃时,得到含硅为4.87%的金属铝,铝纯度达到95.13%.实验验证了理论研究的正确性,为生产工艺的研究提供了热力学理论依据和实验基础. 相似文献
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CaC_2还原MgO热力学分析与实验研究 总被引:3,自引:2,他引:3
本文对常压及真空条件下以碳化钙为还原剂制取金属镁的热力学分析,计算出平衡状态下镁蒸汽的露点,并进行真空热还原实验研究.结果表明:常压下临界反应温度为2095K;当系统压力降至10~3Pa和10Pa,临界反应温度依次降为1376K和1030K;达到平衡时,还原温度1316K时,镁蒸汽的露点为熔点,还原温度为1273K、1373K时,露点分别为901K、958K.升高还原温度或延长还原时间可提高镁收率和CaC_2利用率;理论配比的反应物料在1423K条件下还原2h的镁收率为83.1%.而当还原时间达到2.5h,镁还原率和CaC_2利用率均超过80%. 相似文献
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真空碳热还原处理氧化锌矿理论分析及实验研究 总被引:3,自引:0,他引:3
通过热力学计算和理论分析表明,在真空条件下可有效降低氧化锌矿中氧化物碳热还原反应的临界温度;将蒸馏出的气体进行分段冷凝,可将Pb,As,Cd与Zn分离。实验证实,在多级冷凝真空炉内,可以降低氧化锌的还原温度,在温度1173 K,压强50 Pa条件下真空蒸馏还原1 h,氧化铅锌矿中约96.82%的Zn被还原蒸馏出来,Zn的纯度达到99.95%以上。 相似文献
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低价氯化铝法从氧化铝直接碳还原炼铝的机理分析 总被引:4,自引:3,他引:1
碳热过程的热力学分析表明,系统压力为100 Pa时,生成Al4O4C与Al4C3以及Al4O4C与C结合生成Al4C3的初始温度分别为1690,1711,1472 K;碳热-氯化过程的热力学分析表明,在101 Pa,1500 K时,氧化铝直接碳热-氯化的吉布斯自由能为-20.041 kJ;系统压力为100 Pa时,Al4O4C,Al4C3以及Al2O3联合Al4O4C,Al4C3参与氯化反应的初始温度分别为1459,1378,1416 K。实验结果显示:碳热过程在50~100 Pa、高于1693 K时,Al4O4C与Al4C3开始生成且含量随着温度的升高而增加;随着温度的继续升高或系统压力的减小,Al2O3及Al4O4C碳热转化为Al4C3。在50~100 Pa,1693 K时进行了实验,证明了该过程没有发生碳热-氯化反应。在70~150 Pa,1753~1853 K的范围时进行实验,均得到金属铝,说明要发生碳热-氯化反应必须先发生氧化铝与碳的碳热反应,即生成Al4O4C与Al4C3。 相似文献
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对氧化铝碳热还原-氯化法炼铝过程中碳化铝的氯化反应研究 总被引:2,自引:0,他引:2
采用热力学分析及X射线衍射、扫描电子显微镜及能谱仪等方法与手段,系统研究了中真空条件下碳化铝与氯化铝的反应。通过热力学研究,在10~100 Pa,温度低于1773 K时,Al与C生成Al4C3的反应及Al4C3与AlCl3的反应满足反应发生的热力学条件。实验研究表明,Al4C3可以通过Al与C反应制得;在1773 K、10~100 Pa下,Al4C3与AlCl3可以发生反应,并在冷凝区得到金属铝,热力学研究与实验研究完全一致。在真空碳热-氯化法炼铝过程中存在着Al4C3与AlCl3发生的反应,其是氯化过程中的重要反应之一。 相似文献
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在真空条件下,本文采用热力学分析、XRD及化学分析等方法与手段,对SiO2在氟磷酸钙碳热还原制磷的过程进行了研究,考察了SiO2的添加量对磷矿还原率的影响.通过热力学研究,在压力100Pa温度低于1075℃ 时,Ca5(PO4)3F与C、SiO2的反应满足反应发生的热力学条件.实验研究表明:在真空度10Pa~80Pa,温度达到实验最高温度1550℃时,二氧化硅不能使氟磷酸钙发生脱氟反应,与热力学计算结果一致.还原率随着温度升高而增大,在低于1450℃时,添加SiO2有利于提高还原率;随m增加,还原率也增加,在1350℃时,还原率增大速度较快.由此作者提出了SiO2对氟磷酸钙真空碳热还原的反应机理. 相似文献
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以铅冶炼厂烟化段生产的铅锌烟尘为原料利用真空碳热还原法综合回收铅锌。采用X射线衍射、扫描电镜和化学分析等手段研究了铅锌烟尘原料性质、还原产物的物相和显微结构的变化规律。通过热力学计算得出当系统压力从105Pa依次降为104,103,102,10 Pa时,ZnO用碳还原的临界温度从1179.35 K依次降为990.97,854.48,751.03,669.93 K,而PbO用碳还原的临界温度则从554.92 K依次降为499.75,454.56,416.86,384.94 K。通过实验研究不同配碳比,还原温度,保温时间,得出当系统压力为20 Pa,配碳比为2.5,还原温度为1173 K时,真空碳热还原处理铅锌烟尘60 min能获得较高纯度的铅锌混合物,锌和铅的回收率分别74.99%和42.28%。 相似文献
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ICP—OES法测定硅锰、锰铁合金中磷含量 总被引:1,自引:0,他引:1
应用ICP—OES法测定硅锰、锰铁合金中磷的含量,对试样前处理及分析方法的各种参数进行了优化,包括溶样酸的选择,分析谱线的选择,试样基体、分析酸度和干扰元素对测定结果的影响。通过各种分析参数的优化选择实现了硅锰、锰铁中磷的测定,取得了满意的效果。线性相关系数:P=0.9998,检测限为:0.030%。该分析方法准确快速,试剂用量少,线性范围宽,适用于硅锰、锰铁合金中质量分数为0.03~0.50%的磷测定。 相似文献
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The ocean hosts inorganic raw materials to a magnitude, which surpasses the resources of these materials available on land.
Those mineral resources include industrial minerals, metalliferous oxides, hydrothermal metalliferous sulfides, and dissolved
minerals. Hence, a significant source of minerals for sustainable recovery in the future may be ocean waters. Among of those
mineral resources, there are two kinds of very important minerals which are consolidated on the seabeds of ocean basins in
polymetallic nodules and on the surface of seamounts in polymetallic crusts. Until now, the (bio)- chemical processes that
result in the formation of metal deposits in the form of nodules or crusts are not understood. In the present review, we concentrate
on the (potential) biogenic origin of nodule and crust formation.
We studied polymetallic/ferromanganese nodules that had been collected from the Clarion-Clipperton Zone in the Eastern Pacific
Ocean, by high-resolution scanning electron microscopy (HR-SEM) to search for microorganisms. The nodules are made up of small-sized
micronodules, 100 to 450 μm in size, which are bound/glued together by an interstitial whitish material. In these micronodules,
dense accumulations of microorganisms/bacteria can be visualized that display only two morphotypes: (i) round-shaped cocci
and (ii) elongated rods. The microorganisms are decorated on their surfaces with S-layers, which are indicative for bacteria.
Moreover, the data suggest that these S-layers are the crystallization seeds for the mineralization process. We conclude that
the mineral material of the nodule has a biogenic origin and propose consequently the view that mineralization in nodules
is caused by biologically controlled mineralization processes.
In a second series of investigations, first evidence for a biogenic origin of ferromanganese crusts formation is given. Crusts
were obtained from the Magellan seamounts and analyzed for their chemical composition using the EDX technique. Again, special
emphasis had been put on the (potential) biogenic origin of the mineral deposition in these ferromanganese crusts. We could
demonstrate by HR-SEM that, in those deposits, vast amounts of coccoliths (calcareous unicellular algae) exist. Surprisingly,
the coccoliths are composed of Mn besides Ca and C, as analyzed by EDX. This result could be further substantiated by EDX
mappings. We propose that initiation of crust formation involves the dissolution of calcite from the coccoliths, resulting
in an oxidation of Mn2+ to Mn4+ and subsequent precipitation of Mn4+O2. Following this scheme, it can be assumed that crust formation may serve as an example for a biologically induced mineralization
process. 相似文献
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Andreas Stein Zhiyong Wang Melissa A. Fierke 《Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)》2009,21(3):265-293
Recent progress in syntheses of porous carbons with designed pore architecture has rejuvenated the field of carbon chemistry and promises to provide new advanced materials. In order to reap the full benefit of designer carbons, it is necessary to develop chemistries for functionalizing the porous carbon surfaces. This Review examines methods of functionalizing porous carbon through direct incorporation of heteroatoms in the carbon synthesis, surface oxidation and activation, halogenation, sulfonation, grafting, attachment of nanoparticles and surface coating with polymers. Methods of characterizing the functionalized carbon materials and applications that benefit from functionalized nanoporous carbons with designed architecture are also highlighted. 相似文献
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应用纳米压痕技术测试沥青炭的力学性能 总被引:2,自引:0,他引:2
以高温煤沥青为前驱体,采用液相浸渍技术制备了4D炭/炭复合材料。利用纳米压痕技术研究了后处理温度和炭基体位置对沥青炭力学性能的影响。研究结果表明,在同一工艺状态下,束内沥青炭的硬度和模量要远低于束间沥青炭的硬度和模量。经过900℃后处理的沥青炭的模量出现小幅降低,而硬度则出现一定的增加。 相似文献
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