利用菱铁矿和赤铁矿在酸性体系中的溶解特性,无需添加任何铁离子,只需调节矿浆的pH值,然后通过控制反应温度即可实现矿物表面的自磁化.实验考察了反应时间、铁离子浓度、过氧化氢添加量和反应温度等因素对菱铁矿在酸性体系中溶解行为的影响.在100℃条件下,通过表面自磁化反应,菱铁矿磁选回收率从53.8%提高到94.6%,因此可以确定反应温度是影响自磁化的重要因素.利用赤铁矿和菱铁矿的混合矿物重复菱铁矿单矿物的自磁化实验,混合矿物回收率从66.8%提高到了72.6%.最后利用含有赤铁矿和菱铁矿的实际矿石进行自磁化实验,结果与单矿物实验和混合矿物实验相一致,磁选回收率从46.3%提高到了63.1%,实现了样品的自磁化

碘化铅是有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的关键原料, 其使用方法为溶解在二甲基甲酰胺(DMF)中然后制成膜.碘化铅在DMF中的溶解性对电池器件的性能有重要影响.本文经实验判断, 造成碘化铅在DMF中溶解性差的原因是H2O、PbO、PbO2等氧化物在碘化铅晶体表面形成氧化物薄膜, 阻碍其溶解.在一定范围内, 碘化铅在DMF中溶解性取决于碘化铅合成过程中反应溶液的pH值.经过扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等分析检测, 确定有机无机杂化钙钛矿太阳能电池用碘化铅最佳合成pH值为2;且在一定范围内反应溶液pH值、滴速和溶液浓度不会影响碘化铅的微观形貌及其在DMF中的溶解性; 同时发现重结晶、热反应以及慢滴速反应条件会使碘化铅样品在(001)面择优生长

钒钛磁铁矿是烧结矿重要的原料之一,Ca3TiFe2O8作为钒钛烧结矿中矿物被发现之后,其生成机理尚不明确.本文采用X射线衍射分析、元素能谱分析和TG-DSC分析相结合的方法,研究了Ca3TiFe2O8的生成机理以及不同温度、CaO与TiO2含量下Ca3TiFe2O8的生成规律.实验结果表明,Ca3TiFe2O8由Ca2 Fe2O5和CaTiO3反应生成,即CaO和Fe2O3反应生成Ca2 Fe2O5;其后,与CaTiO3反应生成Ca3TiFe2O8.反应时间越长,Ca3TiFe2O8的生成量越大,但反应温度对Ca3TiFe2O8生成的影响并不明显.另外,还发现CaO含量越高,Ca3TiFe2O8越易于生成,而且等摩尔Fe2O3和CaO下只要存在TiO2,就会有Ca3TiFe2O8生成

采用微波加热对高碳铬铁粉固相脱碳进行了动力学研究.以碳酸钙粉为固体脱碳剂,按高碳铬铁粉中碳与碳酸钙粉完全分解后产生的CO2的摩尔比为1︰1和1︰1.4混合,在微波场中对内配碳酸钙高碳铬铁粉加热到不同温度并保温脱碳一定时间,测定其碳含量并计算固相脱碳反应的表观活化能.实验表明:提高内配碳酸钙的比例,物料的脱碳率会相应提高,但混合物料的微波加热升温速率会变小;对于脱碳摩尔比相同的物料,随着脱碳温度的提高和保温时间的延长,物料的脱碳率随之提高.当1200℃保温脱碳60 min时,两种脱碳摩尔比下物料脱碳效果最好,脱碳率分别为65.56%和82.96%.微波场能促进高碳铬铁粉中碳的活化扩散和CO2的吸附扩散.微波加热内配碳酸钙高碳铬铁粉固相脱碳反应近似为一级反应,脱碳反应的表观活化能为68.43 kJ·mol-1

针对传统粗锑精炼工艺中除铅的难题,提出用NaPO3作为除铅剂,生成磷酸盐渣浮于锑液表面除去的方法.用热重-差热法和X射线衍射技术研究反应机理并进行粗锑除铅的条件实验.研究发现,PbO与NaPO3在590℃时即开始吸热反应,在850℃以下主要形成NaPb4(PO4)3,而在850℃以上主要形成NaPbPO4,反应彻底.PbO、Sb2O3和NaPO3混合物的反应表明:在NaPO3量不足时,优先与PbO反应,只有当NaPO3足量时才会与Sb2O3生成锑的非晶态玻璃.用NaNO3作为氧化剂,在氮气保护下进行了除铅单因素实验,考察反应时间和温度、NaPO3和NaNO3加入量对结果的影响.在最优条件下精锑含铅0.047%,除铅率98.90%

研究了红格钒钛磁铁矿(HCVTM)球团等温氧化动力学及其矿物学特征. 在不同的温度(1073~1373 K)和不同的时间(10~60 min)范围内,对HCVTM球团矿进行了等温氧化动力学实验. 首先分析了球团在不同温度和时间下的微观结构和矿物组成规律. 然后根据定义的氧化率,计算和分析了氧化率及其变化规律,以及矿相结构对氧化率的影响. 最后结合缩核模型、修正的氧化率函数和阿伦尼乌斯公式,计算了反应速度常数、修正系数和反应活化能,并判断了反应限制性环节. 研究表明:随温度的提高,低熔点液相增加,赤铁矿晶粒的生成、长大和再结晶,形成连续的黏结相,空隙数量减少. 随时间的增加,生成的液相促进了赤铁矿晶粒间的黏结和长大,但是晶粒间硅酸盐相和钙钛矿类物相恶化了球团结构. 同时,钙钛矿和铁板钛矿相生成. HCVTM球团矿空隙数量的减少和黏结相的生成,表现在氧化速率随时间增加而减慢. HCVTM球团氧化反应主要受扩散控制,球团氧化前期的反应活化能为13.74 kJ·mol-1,氧化后期的活化能为3.58 kJ·mol-1,氧化率函数的修正参数u2=0.03

以玻璃包覆FeCoSiB合金微丝为对象,研究了氢氟酸含量和反应温度对包覆层去除过程的影响,以及缓蚀剂对Fe-CoSiB芯丝的保护效果.结果表明:在反应温度为25℃的条件下,当所采用的HF质量分数从10%增加到40%时,玻璃包覆层去除速度从0.005μm·s-1提高至0.076μm·s-1;在HF质量分数为40%的条件下,当反应温度从10℃升高到45℃时,玻璃包覆层去除速度从0.033μm·s-1提高到0.234μm·s-1;反应温度为20~25℃时,用质量分数40%的氢氟酸溶液去除厚度范围为7.5~9.0μm高硼硅玻璃包覆层的最佳时间为150s;硫氰酸钠及硫氰酸钠+乌洛托品作为缓蚀剂均可显著抑制氢氟酸溶液对芯丝的腐蚀,硫氰酸钠+乌洛托品还可有效减少金属吸氢,有利于防止芯丝力学性能的劣化

针对现行铌钽矿HF酸处理工艺氟污染严重的问题,提出以KOH溶液替代高毒性HF介质的铌钽矿碱性水热体系浸出新方法,研究了铌钽矿在KOH碱性水热体系浸出规律.结果表明,在KOH质量分数50%范围内,KOH质量分数和反应温度的提高会促进铌钽矿分解生成可溶性六铌(钽)酸钾,但过高的KOH质量分数和反应温度会使可溶性六铌(钽)酸钾向不溶性偏铌(钽)酸钾转化,造成铌、钽浸出率的下降.在KOH质量分数35%、反应温度200℃、碱矿质量比4:1以及反应时间2 h的最佳浸出条件下,铌和钽浸出率仅为18.73%和9.4%;通过机械活化对铌钽矿进行预处理后,铌和钽浸出率可大幅度提高至95%和60%,说明机械活化可显著强化铌钽矿碱性水热浸出过程.铌钽矿经机械活化后,矿物粒度减小,比表面积增加,晶格畸变增大,无定形化程度增加,内部缺陷程度增加,矿物的反应活性大大增加,铌钽矿的浸出率显著提高

研究了镍铬钼钢中痕量元素在真空感应熔炼过程中挥发的动力学,给出了确定挥发元素在气相边界层扩散传质系数的方法,提出了挥发元素在液/气界面挥发反应的速率常数计算公式。试验及计算结果表明,Sn、As在钢的真空感应熔炼过程中的挥发过程受液相边界层中的扩散及液/气界面挥发反应混合控制,K23值均在10-3~10-2cm/s数量级。Sn、As在液/气界面的挥发反应可能包括元素自身的挥发及其氧化物的挥发反应

基于采用较高液固比(20:1)的实验条件,避免了因硅酸钠与铝酸钠反应形成水合铝硅酸钠(钠硅渣),可将氧化铝熟料溶出二次反应动力学过程分为SiO2进入铝酸钠溶液和Al2O3损失两个动力学过程,详细研究了SiO2进入铝酸钠溶液过程的动力学行为.通过选择合适的动力学模型对实验数据进行处理,获得了该过程的动力学方程.方程表明,该过程的表观活化能较小,仅为24.86kJ·mol-1,说明其过程发生需要突破的活化能能垒较小,相应反应较易发生,其动力学机理与表面化学反应有关,也与扩散有关.铝酸钠溶液中Al2O3质量浓度对过程的影响远远大于铝酸钠溶液中Na2CO3质量浓度和NaOH质量浓度的影响,因此认为熟料溶出过程中,导致SiO2进入铝酸钠溶液的原因主要是熟料中的硅酸钙与NaAl(OH)4相互作用