用磷矿石真空制备黄磷的热力学研究

引入“物质吉布斯自由能函数法”讨论在不同压力下，磷酸钙、二氧化硅与还原剂碳的反应生成黄磷的热力学条件。研究表明在常压下反应在1460K以上发生；真空条件下，压力降到60～6Pa时，反应在1066～984K时就能进行，比常压下降低了446～476K。真空下磷矿石制备黄磷的热力学研究为工艺实验研究提供理论依据。     

真空下生成AlF2的热力学研究

利用铝的低价氟化物（AlF2）在高温下存在，低温下不稳定且容易分解而得到金属铝的特性，从热力学角度引入：“物质吉布斯自由能函数法”讨论在不同压力下，氧化铝、三氟化铝与还原剂碳的反应生成低价氟化物（AlF2）的条件。研究表明在常压下反应在1820K以上发生。而在真空度（即残压）为20000～20Pa时，反应在1683～1345K时就能进行，比常压下降低了137～475℃，为真空下铝的低价卤化物歧化分解炼铝提供热力学理论依据。     

磷化工副产物磷铁加钴真空制备三磷化钴的热力学

本文应用"物质吉布斯自由能法"对磷铁制备三磷化钴CoP3进行了系统的热力学研究.在298～1600K范围内,Fe2P与Co反应生成三磷化钴CoP3的 ΔG由196.12kJ·mol-1变化至146.22 kJ·mol-1,Fe3P与Co反应生成三磷化钴CoP3的ΔG由442.38kJ·mol-1变化至399.21kJ·...     

真空下低价二氯化铝生成及其分解热力学简化研究

对不同压力下三氧化二铝与碳、氯化铝在低价氯化物法炼铝过程中生成低价二氯化铝及低价二氯化铝分解的热力学条件进行简化计算.研究得出:在100 kPa时,三氧化二铝与还原剂碳反应在1896 K以上才能生成低价二氯化铝;而当系统压力在100～10 Pa内时,温度在1294～1396 K以上就可以生成低价二氯化铝;在压力为105～10 Pa范围,1195～829 K以下都可以进行二氯化铝的岐化分解,而且温度降低,温度越低,歧化分解越容易进行,且简化计算与实验事实更接近.     

真空下生成低价氟化铝的热力学分析

本文从热力学角度引入“物质吉布斯自由函数行列式法”讨论在不同压力下氧化铝、氟化铝与还原剂碳的反应生成低价氟化物（AIF）的条件。研究表明在常压下反应在2100K以上发生；而在真空度为350～28Pa时，反应在1800～1500K时能进行，比常压下降低了300-600K，为生产工艺的研究提供了热力学理论依据和试验基础。     

磷铁真空蒸馏行为分析研究

为了了解磷铁在真空蒸馏过程中的物相变化规律,本文通过热力学计算,得到磷铁在压力为10~10~5Pa下的化学反应吉布斯自由能和分解反应温度的关系。计算表明磷铁的分解反应主要分三个阶段:(1209~1350 K)FeP生成Fe、Fe_3P和P_2;(1350~1693 K)主要是Fe_2P发生分解生成P_2、Fe_3P和Fe;当温度高于1693 K时,Fe_3P开始分解生成P_2和Fe。并在1373,1473,1573,1673 K等温度条件下,恒温60 min,对磷铁进行了真空蒸馏实验,考察其残渣物相及元素含量变化。结果表明,当温度由1373升高到1673 K时,磷不断减少,由16.3%降到了10.75%,磷铁物相变化为FeP→Fe_2P-Fe_3P→Fe,与热力学计算结果相符。实验证明,可以通过真空蒸馏的方法回收磷铁副产中的磷。     

低价硫化物法直接提取铝的热力学研究

本文利用铝的低价硫化物（AlS）在高温下存在，低温下不稳定容易分解得到金属铝的特性，从热力学角度引入“物质吉布斯自由能函数法”讨论在不同压力下，氧化铝、硫化亚铁与还原剂碳的反应生成低价硫化物（AlS）的条件。研究表明在常压下反应在2480K以上发生；而在真空度（即残压）为300Pa-15Pa时，反应在1800K-1610K时就能进行，比常压下降低了680K-870K，同时用氧化铝、硫化亚铁与还原剂碳在真空炉内试验，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试验基础。     

磷渣制备CBC复合材料研究

本研究以丰富的磷渣资源为原料,在物理、化学活化基础上,采用浇注成型、常压强化工艺制备CBC复合材料。设计正交实验考察了Na2O-CaO-SiO2-Al2O3激发体系对CBC复合材料的作用及相关工艺参数对材料性能的影响。研究结果显示,磷渣利用率>85%,主要的影响参数为激发剂、用水量、养护方式,在适宜参数下制备出的材料强度可达100 MPa以上,且耐久性、装饰性可与天然石材相媲美。     

真空下低价氯化铝生成及其分解热力学简化研究

利用新的热力学研究方法一"物质吉布斯自由焓函数法"对不同压力下三氧化二铝生成低价一氯化铝及低价一氯化铝分解进行热力学条件的简化计算.研究得出:在100 kPa时,三氧化二铝在有还原剂碳存在下与三氯化铝反应需在2069.75 K以上才能生成低价一氯化铝,而当系统压力在100～10 Pa内时,温度在1294.49～1374.79 K以上就可以生成低价一氯化铝;在压力为105～10 Pa范围,1538.061～1049.311 K以下都可以进行一氯化铝的岐化分解,简化计算与实验事实更接近.     

真空铁热还原氧化锂制备金属锂的热力学分析与实验初探

通过相关的热力学理论计算,对常压及真空条件下以碳酸锂为原料分解成氧化锂以及铁热还原氧化锂制备金属Li进行了热力学分析,计算结果表明:常压下碳酸锂很难发生分解反应,当系统压力降到1Pa时,碳酸锂的临界分解温度降为889K,并且真空中用铁还原氧化锂制备金属Li是可行的.并根据计算设计进行了铁还原氧化锂实验,实验结果表明:在热力计算上,系统压强为1～5Pa,温度为1423～ 1573 K的条件下,金属铁能还原出金属锂,锂的还原率为48％以上.     

大电流真空电弧阳极熔蚀过程的热力学仿真研究

真空介质开关电弧的主要成分源于故障电流开断过程中触头电极在极间产生的金属蒸气,且真空电弧的微观动力学行为直接影响开关的开断能力。文章通过建立真空介质电弧双温磁流体动力学模型,研究配用不同配比CuCr合金触头电极材料的真空介质开关在故障电流开断下阳极热过程的变化情况,得到阳极触头表面温度和熔池范围沿径向和轴向的分布。仿真结果表明,开断故障电流的增大及电极合金材料中Cu含量的增大均会导致输入阳极的能流密度增大。在200 A电弧电流作用下,阳极表面温度未达到CuCr合金的熔点,未发生熔化;而在6 kA电弧电流作用下,阳极温度先后达到Cu和Cr的熔点,电极熔化程度随合金中Cr含量的增大而减弱。

     

真空法从铟矿中制备铟的机理研究

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。     

多晶硅真空电磁感应熔炼除磷及其过程研制

磷是多晶硅中的主要杂质元素之一,目前采用的酸洗以及定向凝固工艺无法将其含量降低到太阳能级多晶硅所要求的范围之内。采用自行设计的真空电磁感应熔炼炉及定向凝固炉研究了真空度、精炼时间和精炼温度对除磷效果的影响。研究结果表明当炉内压强为5.0×10-1 Pa时,精炼温度和时间分别为1723K和60min时,精炼后硅中磷含量由原来的2.0×10-5（质量分数）降低到1.8×10-6（质量分数）;研究推导出了在压强为5×10-1Pa下磷的含量随精炼时间和精炼温度的关系式如下：XP=X0Pexp[（-1.43×10-4-3.1×10-7T）t]同时还对真空感应熔炼除磷过程进行了热力学与动力学分析。     

真空沉积掺杂制备PARYLENE功能薄膜研究

本文介绍了高分子材料PARYLENE的真空沉积机理及其优越性和不足。提出了一种在PARYLENE真空沉积过程中引入机械掺杂制备具有特定功能的PARYLENE高分子薄膜的方法并给出了掺杂试验设备设计方案。最后提出了影响机械粉体掺杂效果的几个因素。     

真空蒸馏海水淡化的热力分析

海水淡化技术在不断地发展,从传统的蒸馏法到目前的膜处理.真空蒸馏处理技术(VDT)是在烘干处理技术基础上的发展,应用在船舶上,利用船舶的废热来淡化海水的一项技术,分析了原理,并对其进行了热力分析,建立了数学模型,并对100 t/d的装置进行了模拟计算,得到产水量随着工作蒸汽温度和蒸发温度之间的变化规律.真空蒸馏海水淡化具有节能、环保,利用效率高等优越性,前景非常明朗.     

Research on preparation of nanometer antimony trioxide from slag containing antimony by vacuum evaporation method

This study is a process of preparing nanometer antimony trioxide from the slag containing antimony by the vacuum evaporation method. The influences of the temperature, pressure and time on the evaporation rate of Sb, the average particle size and whiteness of Sb₂O₃ have been completely investigated. The structure, morphology, particle size, distribution ranges of the particle size and whiteness of Sb₂O₃ were characterized by XRD, SEM, laser sizer and whiteness meter, respectively. The results show that Sb₂O₃ obtained by this process has an average particle size of 72 nm, a specific surface area of 15.5 m²/g, a whiteness of 90%, and a purity of 98.50% Sb₂O₃ with cubic crystals.     

真空硅浴熔融还原白云石炼镁的实验研究

通过往煅烧白云石中添加适量的Al2O3和SiO2,使其在1500～1600℃之间形成熔融炉渣,并在真空下采用硅铁还原液态渣中的MgO。研究了造渣剂对MgO还原率的影响,结果表明,在能够获得熔融炉渣的情况下,增大Al2O3/SiO2比能够极大地提高渣中MgO的还原率,理想的炉渣成分为32.0%CaO-23.0%MgO-35.0%Al2O3-10%SiO2。同时,对该炉渣进行了正交实验,通过分析得出影响MgO还原率因素的顺序依次是:反应温度、还原剂硅铁添加量、反应时间、催化剂CaF2添加量。在熔融还原工艺参数为:反应温度1600℃,还原剂硅铁添加量n(Si)/n(2MgO)=1.2,反应2h,催化剂CaF2添加量3%条件下,渣中的MgO还原率高达97.3%。     

梯级粉磨铁尾矿制备超高性能混凝土的研究

展开了梯级粉磨工艺粉磨铁尾矿、石膏、矿渣及水泥熟料生产铁尾矿-矿渣基高性能胶凝材料(简称TSBC)及其性能的研究,探讨了不同粉磨工艺的粉体粒径特征及胶凝性能,对比了TSBC材料与PO52.5水泥的制备超高性能混凝土强度及耐久性差异。研究结果表明,三级粉磨较二级粉磨能更好发挥颗粒的"微磨球"效应,所得粉体材料粒径更小;粉磨中应将铁尾矿砂作为第一级粉磨材料,第一级粉磨时间不宜过长,否则导致粉体过细大量覆盖粗颗粒材料表面,降低后期粉磨效率;TSBC制备的UHPC不仅具有常规UHPC的强度甚至有更优良的耐久性能。