热力学原理在地质找矿工作中的应用

变质热液成矿大多以含矿岩系成矿为主,成矿方式多种多样。而以能量守恒这一定律进行矿床成因的探讨,以及矿物成份的分析及变化的讨论,往往由于其局限性,很可能得不到真实的结果,甚至可能把问题引入一个不正确的环境中去研究。以岩系作为讨论问题的基础,虽比较粗略,但总体跑题的可能性较小,得出的结果更具实用性。     

方铅矿矿浆电解热力学

对方铅矿（ＰｂＳ）在氯盐水溶液中的溶解度，ＰｂＳ－Ｃｌ－Ｈ２Ｏ系φ－ｐＨ与φ－ｌｇ〔Ｃｌ－〕图的分析表明：在矿浆电解时方铅矿可同时以三种机理浸入溶液，即１．ＰｂＳ的化学溶解ＰｂＳ（ｓ）＋２Ｈ＋（ａｑ）＝ＰｂＣｌ２－４（ａｑ）＋Ｈ２Ｓ（ａｑ）；２．ＰｂＳ被水溶液中Ｃｕ（Ⅱ）与Ｆｅ（Ⅲ）氧化ＰｂＳ（ｓ）＋２Ｃｕ（Ⅱ）（ａｑ）＋４Ｃｌ－（ａｑ）＝ＰｂＣｌ２－４（ａｑ）＋２Ｃｕ（Ｉ）（ａｑ）＋ＳＯ（ｓ）３．阳极氧化ＰｂＳ（ｓ）＋４Ｃｌ－（ａｑ）－２ｅ＝ＰｂＣｌ２－４（ａｑ）＋ＳＯ（ｓ）元素硫既可通过ＰｂＳ氧化而生成于矿粒表面，也可通过溶液中的Ｈ２Ｓ氧化而生成单独的元素硫颗粒，黄铁矿的共生有利于化学氧化过程的进行。     

钾长石热力学特征参数的计算方法

本文主要推荐了计算钾长石热力学特征参数（T、P、△Gf，Ge，He）的一般公式，并介绍了其物理意义。实例表明钾长石热力学能量参数（生成吉布斯函数，过剩混合吉布斯自由能，过剩混合焓）彼此存在着良好的相关性。     

基于热力学的自然风压分析方法

从热力学的角度出发，考虑巷道热力因素对风流的影响，导出自然风压的计算方法。     

煤矿空压机技术测试热力学方法

根据往复式水冷却压缩机的工作特点， 提出了通过压缩过程热力参数计算压缩机主要技术指标排气量和轴功率的计算公式， 经过验证， 此方法具有省力、省时间、省设备的优点。     

瓦斯爆炸微观动力学及热力学分析

利用密度泛函方法B3LYP/6-31G分别研究瓦斯气体与单重态和三重态氧的反应过程,优化得到各步反应反应物和产物的稳定构型及相应构型参数,计算得到各反应的反应焓变、吉布斯自由能和活化能等.从热力学和动力学角度分析计算结果,并与瓦斯爆炸链式反应机理比较,得到重要中间产物甲醛,以及产物甲醛基、二氧化碳、一氧化碳、水、氢自由基等.     

盐酸溶液中钛水解反应的热力学分析

本文通过对盐酸浸出钛铁矿过程中钛水解反应的热力学计算与分析,提出了钛铁矿盐酸浸出时粉化的主要原因是物理粉化。     

煤气化体系热力学平衡分析

文章基于G ibbs自由能最小化原理,系统全面地分析了煤气化体系的热力学平衡行为,考察温度、压力和气化剂等操作因素对煤气化产物平衡组成的影响规律。     

P204萃取铟的热力学研究

以Na2SO4为支持电解质,在P204+In2(SO4)3+n-C8H18+Na2SO4+H2O体系中,在温度278.15～303.15 K和离子强度0.1～2.0 mol·kg-1范围内,测定了萃取平衡水相中铟浓度和pH值.应用直线外推法在计算机上通过EXCEL计算了萃取反应的标准平衡常数K0,并得到经验公式logK0=-26.3+4.87×103/T+4.77×10-2T,同时计算了萃取反应的其他热力学量.     

镍精矿氯化精炼过程的热力学分析

以金川公司高冰镍缓冷磨浮所产的镍精矿成分为基础,计算了25℃、100℃和125℃镍精矿中镍矿物、铜矿物、铁和钴矿物氯化反应的标准自由能变化,镍矿物浸出的平衡电位低于铜矿物．计算了用金川公司一次会金交换沉铜过程各化学反应的标准自由能变化和部分反应的平衡电位,推导出沉铜经液铜浓度与控制电位之间的关系式,并作图．溶液中氯离子浓度对交换沉铜过程影响不明显,合金交换沉铜,可以深度脱除浸出液中的铜,满足净化和电积的要求．     

沸腾氯化法制备四氯化钛过程热力学分析

为进一步研究沸腾氯化法制备四氯化钛的反应过程,以攀枝花典型高钛渣为原料,利用FactSage软件中的Reaction模块和Equilib模块对该体系进行热力学分析和化学平衡计算,通过综合分析反应过程中的温度、氯气配比、配碳比、压力等因素对四氯化钛、碳氧化物及其他金属氯化物的影响,确定反应过程的最佳物料配比和生产控制参数。根据模拟计算结果分析并参考多个企业的生产情况,确定了最佳温度区间为1 000～1 050℃,氯钛比3.0,配碳比100∶35,建议采用常压操作。对各个影响因素所产生的热力学影响结果的讨论,弥补了实际生产和已有实验分析中的不足,较全面地分析了物料配比与控制条件的具体影响结果,可为现有生产过程的优化改进提供一定参考。     

重晶石熟料水浸过程热力学及动力学分析

重晶石熟料水浸工艺是重晶石碳热还原法制备钡盐产品的关键环节,对重晶石熟料水浸过程热力学及动力学进行了研究。结果表明,重晶石熟料水浸过程主要有硫化钡的水解反应,二氧化碳与氢氧化钡生成碳酸钡的反应;该水浸反应属于液-固相非催化反应,符合缩芯模型,表观活化能Ea为39629.57J/mol,指前因子K0为4840.0484/min。     

煤矿救生舱空调技术发展应用现状及热力学分析

国内煤矿安全形式严峻,发展救生舱技术刻不容缓。救生舱为矿难受困人员提供避险场所。舱内空间封闭,人体代谢热湿负荷若不及时消除,将危及生命,必须配备空调系统保障生命安全。结合国内外救生舱技术最新应用现状,对比分析分体式空调、液化气相变、压缩空气和冰蓄冷等空调方式,对未来发展方向做出展望。     

人工二次冻融土热力学参数试验

通过对上海软土某工程3种不同的土样进行不同状态下（原状土、一次冻融土、二次冻融土）进行土工力学及人工冻土试验和结果分析,得到土体在二次冻融循环作用下主要热力学参数的变化规律：与一次冻结相比,二次冻结时土的冻结温度、导热系数、冻胀力和冻胀率略有降低,而融沉率则变大.     

煤焦与水蒸气气化反应热力学分析

为研究煤气化反应的热力学过程,以煤气化反应中最重要的煤焦与水蒸气反应过程为研究对象,对反应热效应、吉布斯自由能、平衡常数、平衡转化率进行了分析,得出温度、压力、水碳比(物质的量之比)3个参数对气化反应的影响规律。结果表明:随着气化温度的提高,平衡转化率增加,供给气化反应体系的总热量增加,原料显热大量增加;而压力的提高使平衡转化率降低,供给气化反应体系的总热量增加,说明压力增加对提高煤的转化率不利;水碳比增大导致平衡转化率提高,供给气化反应体系的总热量增加,其原因是水碳比增大使化学反应热、原料显热大量增加,虽然转化率随着水碳比增大得以提高,但热损失增加。     

难选铁矿磁化焙烧热力学研究

探讨了赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿磁化焙烧过程的热力学变化,指出不同矿石焙烧时需要的不同条件,为难选铁矿的磁化焙烧条件的选择提供理论依据。研究表明,赤褐铁矿磁化焙烧可以采用两种方式,即高温低CO浓度焙烧,或低温高CO浓度焙烧,低温焙烧在能耗上有一定优势;菱铁矿可以在中性气氛或弱氧化气氛中完成磁化焙烧,但存在气氛难以控制等问题,通过氧化-还原焙烧,可以方便控制反应气氛;当菱铁矿与赤铁矿的比例大于1∶1时,可以考虑在中性气氛中焙烧,否则,适宜的焙烧方案为氧化-还原焙烧。     

自燃煤矸石山爆炸的热力学模拟

通过对自燃煤矸石山内部烟气的平衡浓度(ψ)与温度(T)、 压力比(p/p^θ)、 水－空比(α)之间关系的热力学模拟，得到了自燃煤矸石山发生爆炸的热力学条件.当α=100，p/p^θ=100， T=800~1 200 K时，煤矸石燃烧烟气中CO,CO₂,H₂,CH₄和水蒸气的平衡浓度分别为：0.002~0.422,0.034~0.170,0.049~0.126,0.005~0.355和0.004~0.904，CO,H₂,CH₄爆炸性气体可发生化学爆炸.当α=100，p/p^θ=100，T=1 200~1 800 K时，煤矸石燃烧烟气中CO,CO₂,H₂,CH₄和水蒸气的平衡浓度分别为：3.8×10^-5~0.002,0.004~0.034,0.003~0.055,0~0.005和0.904~0.993，“烟气”中主要是高温高压水蒸气，可发生物理爆炸.     

碳热还原法制取VC、VN和V(C,N)的热力学原理研究

分析了以V2O5和C为原料,用碳热还原法制取VC、VN和V(C,N)的热力学原理。结果表明,钒氧化物的还原是逐级进行的,反应过程伴随着相变。V2O5的碳热还原反应机理有两种,即主要依靠CO/CO2传质的气-固反应和碳和钒氧化物之间固相扩散传质的固-固反应。何种反应机理占主导地位取决于V2O5和C的初始混合态。提高温度有利于钒氧化物的还原及碳氮化。制取VC应在CO或真空气氛下进行,制取VN和V(C,N)应在N2气氛下进行,其中C,N含量取决于温度和N2压力。     

稀有高熔点金属氧化物氯化过程的热力学探讨

根据现有热力学数据、运用共同平衡原理,对稀有高熔点金属钒、铌、钽、钛、锆铪氧化物的氯化过程进行了热力学探讨,绘制了它们的Me-O-Cl系1100K时的热力学平衡图。利用这些图可知在不同的氧位和氯位时,系统中稳定化合物的形态、各种氧化反应的热力学条件、以及当氯化生成物为气态时,气相成分与系统中氧位、氯位的关系。运用这些图还分析对比了各种氧化物氯化的难易程度、用选择性氯化法进行分离的可能性及氧化剂的选择问题。     

钾长石-氯化钙高温反应体系热力学分析

对窑炉反应器中钾长石-氯化钙高温焙烧反应体系进行了系统的热力学分析。结果表明,在温度1423K时钾长石转化提钾主要是通过反应Ca Cl_2+2KAl Si_3O_8=Ca Al2Si2O8+4Si O_2+2KCl实现的,按照氯化钙配料为化学计量比配料的5倍计算,当温度≥1073 K时钾长石的平衡转化率可达85%。标准状况下纯氯化钙在高温水蒸气中是稳定的,但当二氧化硅存在时氯化钙将按照反应3Ca Cl_2+3H_2O+3Si O_2=Ca_3Si_3O_9+6HCl发生显著水解,当入窑空气温度为25°C、相对湿度75%时,1073 K反应平衡时氯化氢分压10k Pa;在钾长石-Ca Cl_2高温焙烧过程中少量产物七铝酸十二钙的形成途径可能是:14KAl Si_3O_8+54Ca O=14Ca_3Si_3O_9+Ca_(12)Al_(14)O_(33)+7K_2O;钠长石与氯化钙反应的热力学趋势远大于钾长石,因此应尽量选用低钠长石含量的钾长石矿为原料。