碳热还原氮化法制备氮化钒

以V2O5为原料,采用碳热还原法制备氮化钒,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)观察与分析还原氮化产物的形貌与组成,分析产物的碳、氮、氧含量,研究原料配碳量、氮化温度和氮化时间等对还原氮化产物的影响。结果表明:还原氮化产物为碳氮化钒的固溶体。原料配碳量是影响反应产物中氮含量的关键因素,配碳比(质量分数)约为21%时还原氮化产物具有最高的氮含量14.76%;氮化温度应控制在1 400~1 420℃范围内,氮化时间达到4 h即可实现氮化完全。     

碳热还原氮化法制备氮化钒铁合金的研究

提出了一种以五氧化二钒或者三氧化二钒、氧化铁和石墨为原料,以高温碳热还原氮化反应制备氮化钒铁合金的新工艺,分别研究配碳比、反应温度、取样方式、合金牌号对于氮化钒铁产品质量(氮含量、氧含量、碳含量、密度)的影响。以此工艺制备氮化钒铁,所得产品具有高氮、低碳、低氧及高密度等特性,能够满足合金化过程的需求。     

碳热还原氮化制备氮化硅粉体反应条件研究

对二氧化硅碳热还原氮化合成氮化硅的反应体系进行了热力学和动力学分析,主要研究了反应温度和氮气流量对Si3N4、Si2N2O和SiC生成的影响。热力学研究表明,Si3N4的生成需要足够高的温度(高于1800K)和充足的氮气气氛;Si2N2O的生成条件是较低的温度(低于1700K)和不充足的氮气气氛;SiC的生成条件是更高的温度(高于2000K)和不充足的氮气气氛。试验研究验证了热力学的分析,并确定了碳热还原氮化合成氮化硅的主要工艺条件(氮气流量为3L/min、煅烧温度为1500℃)。在以上工艺条件下,可制备出纯的Si3N4粉体。     

含钛炉渣碳热还原热力学计算

对含钛炉渣碳热还原过程进行了详细的热力学计算分析,结果如下:含钛炉渣碳热还原过程中Ti O_2被还原成一系列钛的低价氧化物,TiO_2转变为Ti_3O_5的开始温度为1 359 K,之后可能形成Ti_2O_3和TiC_xO_y,最终形成TiC;含钛炉渣中CaO、MgO和Al_2O_3不与C发生反应;Fe_2O_3、V_2O_5、Mn O和SiO_2可以被C还原,且还原难度依次增加;早期形成的TiC可能与TiO_2发生反应,形成Ti_3O_5等低价化合物;含钛炉渣中CaTiO_3不直接与C发生反应,CaTiO_3熔融后被C还原为TiC。热力学计算为分析含钛炉渣中各种矿物在碳热还原过程中的转变过程提供了重要依据。     

钛铁矿的碱金属催化碳热还原

钛铁矿的碱金属催化碳热还原美国明尼苏达大学矿物工程系用热重分析法研究了合成钛铁矿（ＦｅＴｉＯ３）在石墨同催化剂或无催化剂下于８５０～１２００℃固态氧化铁的选择还原过程。试验在氩气氛中进行，测定了样品的热重损失与时间的函数关系。在无优化剂条件下，反应接...     

钛铁矿碳热还原的碱金属催化作用

利用热重分析法，在850～1200C温度范围内，研究了用含催化剂和不含催化剂的石墨选择性还原合成钛铁矿（FeTio。）中的固态氧化铁。在氩气氛下进行试验，测定了样品的等温失重与时间关系。在非催化还原中，在860C时观测到反应起始于反应物之间的接触点。在此温度以上，观测到反应速度较快，这是由于机理变为钛铁矿被再生的Co进行气态还原。测定了碱性碳酸盐（CSZCO。，K2CO3，Li2CO3、Na2CO3和Rb2CO3）对还原反应的催化效应。绘制了还原分数对时间图的还原资料；该图是S形的，显示出诱导，加速和衰减区域。发现依据碳溶液损失反应…     

微波碳热还原钛铁矿及钛铁分离工艺

对钛铁矿在微波场中的碳热还原行为进行了研究,研究表明,钛铁矿在微波场中能快速被还原,还原生成Fe、Fe_3Ti_3O_(10)和少量的TiO_2相。微波还原过程中铁迁移汇聚到矿物表面富集成球状并与钛初步分离,这种聚集有利于后续工艺进一步分离钛铁。对还原后的钛铁矿分别进行了酸浸和磁选研究。酸浸结果显示,还原矿在室温下10%的H_2SO_4中浸出10min,铁的浸出率达到86.22%;磁选结果显示,磁选能得到铁含量为78.6%的富铁矿,得到的钛渣品位提高到60.92%。     

砷钙渣碳热还原分解热力学分析及试验研究

运用热力学计算软件HSC Chemistry 6.0对砷钙渣碳热还原分解反应进行热力学分析,发现还原气氛下可有效降低CaSO_4、Ca_3(AsO_4)_2的分解温度。根据分析结果在管式炉中进行砷钙渣碳热还原分解试验,并考查反应温度、还原剂量、反应时间对砷钙渣分解的影响。试验结果表明,在温度1 200℃、还原剂量25%、反应时间3h最优条件下,砷挥发率93.75%,脱砷渣中CaO含量78.87%。     

水解沉淀-碳热还原氮化法制备碳氮化钛粉末

以四氯化钛、炭黑为原料,利用水解沉淀-碳热还原氮化法制备了碳氮化钛粉末.利用差热分析、X射线衍射及扫描电镜等表征手段,研究了合成工艺对粉末物相、组成及形貌等的影响.结果发现:前驱体粉末经350 ℃煅烧2h后,钛以TiO2的形式存在,TiO2与炭黑形成了混合均匀的团聚体:在碳热还原氮化反应时,钛氧化物向TiCxNyOz转...     

氧化锌碳热还原过程热力学

本文对锌-碳-氧复杂多相体系进行了热力学分析和计算,重新确定了氧化锌碳热还原反应的平衡条件,绘制了还原过程的热力学状态图。     

钛铁矿(FeTiO_3)和金红石(TiO_2)的碳热还原

钛铁矿和金红石的碳热还原 ,对于用Ｂｅｃｈｅｒ法生产人造金红石和碳化钛、氮化钛 ,在工业生产上具有重要意义。而价态不同的混合钛氧化物对于生产催化剂、生物涂层、耐磨表面、导电陶瓷以及电极材料 ,越来越重要。因此 ,需要探索大规模生产混合钛氧化物的低成本工艺流程。澳大利亚的研究人员应用稳态和动态热技术以及Ｘ射线衍射法研究了钛铁矿的碳热还原机理和热过程对钛铁矿、金红石碳热还原至混合价态钛氧化物和碳化钛的影响。对钛铁矿系统 ,用酸浸工艺评价了铁、钛的分离。试验用的金红石是颜料生产厂提供的 ,ＴｉＯ2 含量大于 99%,粒…     

真空碳热还原制备Mg-Sr合金的反应热力学

介绍了真空碳热还原制备Mg-Sr合金新思路,研究了其还原反应的反应式、吉布斯自由能及临界还原温度。结果表明,真空碳热还原MgO,SrO的混合物可以得到Mg-Sr合金;其他因素不变的情况下,还原反应吉布斯自由能随反应温度的提高而减小,随系统气压的降低而减小,随反应生成的Sr,Mg混合蒸气中Sr摩尔分数的减小而减小;反应温度的提高、系统气压的降低和Sr摩尔分数的减小均有利于还原反应的进行;当系统气压为10 Pa,Sr摩尔分数为0.1时,临界反应温度为1353 K;相同系统气压下,碳热还原制备Mg-Sr合金的临界反应温度低于真空碳热炼锶、炼镁的临界温度,反应更易于进行;常规真空硅热还原制备金属镁(皮江法)的反应温度1473 K,气压13.3 Pa下,无论反应生成的Sr,Mg混合蒸气中Mg,Sr相对比例如何,真空碳热还原制备Mg-Sr合金的反应均具备热力学可行性。     

二氧化钛还原碳化及还原氮化的热力学探讨

在钛铁矿的处理、含铁铁精矿的高炉还原、以及硬质合金的制备过程中,都要涉及到氧化钛的还原碳化或还原氮化反应。因此,研究此反应的热力学条件,具有一定的理论意义和实践价值。等进行过二氧化钛碳还原过程中某些反     

五氧化二钒制备碳氮化钒的试验研究

在实验室条件下利用五氧化二钒和碳粉制备了碳氮化钒。试验采用六种温度曲线和七种不同的配碳量以确定最佳的反应温度和配碳量。结果表明,采用温度制度5得到的样品中钒含量和氮含量都达到较高的值;随着样品中配碳量的增加,样品中的钒含量略有增加,氮含量略有降低,而残余的碳含量增加。当配碳量为29%和30%时,可获得钒含量为76%,氮含量为18%的碳氮化钒。依据V_2O_5碳还原和增氮反应机理,整个过程可分为三个阶段:V_2O_5热分解生成低价VO2阶段、VC(VN)生成阶段和氮化反应渗氮阶段。根据试验结果得到较合适的温度制度为:第一阶段采用较大的升温速度(30℃/min),第二阶段采用较小的升温速度(6.8℃/min),保温温度1 250℃,保温时间为1 h,第三阶段采用降温速度为10℃/min,降到800℃。     

碳热法硼酐还原的热力学

 在相图分析的基础上,根据分子离子共存理论,建立了Fe-C-B三元熔体活度模型。通过对模型求解,可以计算出熔体中Fe、C、B、Fe3C、FeB、FeB2和B4C的组分活度。研究了硼酐碳热还原的热力学条件,分析了CO压力、B2O3含量及炉渣类型对冶炼所需最低温度的影响,常压下冶炼熔体中碳含量较高,温度需高于2000℃才能脱碳保硼。CO气体压力为0.1kPa,CaO的质量分数小于60%时,可使冶炼硼铁的最低温度在1600℃以下。     

还原氮化五氧化二钒制备氮化钒的研究

对还原氮化制各氮化钒的过程进行了理论分析和实验探讨。结果表明，五氯化二钒还原过程中同时发生了直接还原和间接还原，在高温氮化条件下巳生成的氮化钒又转化为碳化钒。本试验条件下直接还原的开始温度为656K，氮化的开始温度为1160K，氮化钒转化为碳化钒的温度为1560K。间接还原发生的可能性与配碳系数有关，配碳系数越大，其发生的可能性越大。     

As2O3真空碳热还原制备粗金属砷的热力学研究

采用HSC Chemistry 5.0热力学分析软件研究了As2O3真空碳热还原制备粗金属砷过程的吉布斯自由能与温度的关系,重点研究了挥发过程、碳热还原过程及砷蒸汽冷凝过程。结果表明,常压下As2O3在773K时以As4O6(g)双原子气态形式挥发,而在100Pa下挥发只需473K即可,与实际情况一致;As2O3(g)气体参与碳热还原过程的可能性较小,As2O3(s)粉末、As4O6(g)气体在100Pa真空压力下参与碳热还原反应温度分别是473～810K、873K,该温度均低于常压碳热还原过程所需温度(893～1 203℃);砷蒸汽的冷凝过程是As4(g)蒸汽先凝结成液态砷后,再冷凝成固态粗金属砷。     

攀枝花钛精矿真空碳热还原热力学模拟研究

在不同温度、体系压力和配碳量条件下,采用Fact Sage软件研究攀枝花钛精矿的真空碳热还原过程。结果表明:当温度为1 550℃,配碳量为12%时,随着压力的降低,挥发进入气相的各成分的总质量增加且渣相中的杂质含量降低,有利于提高还原反应进行的程度,获得高品质钛渣产物;当压力为100 Pa,温度为1 550℃时,随着配碳量的增加,有利于提高反应的还原效果;当压力为100 Pa,配碳量不变的条件下,温度高于1 300℃时,气相中开始出现Mg、Si O、Mn蒸气。当温度升高到1 700℃时,气相和渣相中各成分的含量趋于一个定值,渣中主要氧化物为Ti O2和Ti2O3,此时钛渣品位高达88%。