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浓硫酸低温分解混合稀土精矿动力学分析

稀土 doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201504006

基于热重-差热实验数据,采用Freeman-Carroll微分法、Achar-Brindley-Sharp-Wendworth微分法和一般积分法三种方法,全面分析了硫酸分解稀土精矿的反应动力学行为,推断其反应机理,计算反应表观活化能、反应级数、频率因子等动力学参数,确定不同温度段反应的限制性环节.结果显示,浓硫酸低温分解混合稀土精矿在阶段Ⅰ (160℃～220℃)和阶段Ⅱ(310℃～340℃)两个温度阶段的反应比较剧烈.由Freeman-Carroll微分法计算得到阶段Ⅰ反应的表观活化能E为33.02 kJ·mol-1、反应级数n为0.51;而阶段Ⅱ的表现活化能E为182.75kJ·mol-、反应级数n为0.61.同时,由Achar-Brindley-Sharp-Wendworth微分法和一般积分法计算得到阶段Ⅰ反应的表观活化能E分别为34.66 kJ·mol-1和38.36kJ·mol-1,机理函数分别为f(α)=(1-α)和G(α)=[-ln(1-α)]3/2;而阶段Ⅱ反应的表现活化能E分别为215.23kJ· mol-1和205.46kJ· mol-1,机理函数分别为f(α) =2(1-α)[-ln(1-α)]1/2和G(α)=[-ln(1-α)]3/2,两种方法确定的反应限制性环节均为随机成核和随后生长的化学反应,且与Freeman-Carroll法的表观活化能计算结果相近.

关键词: 稀土精矿 , 低温分解 , 硫酸 , 反应动力学

微波加热低品位稀土精矿酸浸实验研究

李解 , 李成元 , 李保卫 , 王少炳 , 韩继铖 , 王介良

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.05.016

针对稀土精矿高温酸浸焙烧钍难回收、成本高而低温酸浸焙烧又效率低的问题,采用“微波加热低温酸浸”新工艺,研究了低品位稀土精矿硫酸焙烧浸出的过程.实验首先考察了微波加热稀土精矿硫酸焙烧的升温特性,重点探讨了微波加热的焙烧温度、酸矿比、焙烧时间对酸浸矿稀土浸出率的影响,同时考察了不同焙烧温度下水浸渣中钍的残留率.实验结果表明:稀土精矿微波酸浸焙烧的升温速率随着酸矿比和微波功率的增加而加快;而且随着温度的升高、酸矿比和焙烧时间的增加,微波加热酸浸稀土精矿的浸出率提高,其浸出的最佳条件为:焙烧温度220℃,酸矿比1.5,焙烧时间8 min;此条件下的稀土浸出率为92.55％,且水浸渣中的钍未生成焦磷酸钍,可用于下一步提取.与现行的稀土精矿硫酸高温焙烧生产工艺和常规的低温酸浸焙烧工艺相比,微波焙烧低温酸浸工艺更具优势,在保证稀土较高浸出率和后续工艺能回收钍的基础上,将焙烧时间缩短为常规低温酸浸工艺浸出时间的1/15,从而提高了浸出效率.

关键词: 微波加热 , 稀土精矿 , 酸浸

微波辅助硫酸低温焙烧稀土精矿试验研究

李解 , 王少炳 , 李保卫 , 张邦文 , 韩继铖 , 韩腾飞

稀土

针对稀土精矿低温酸浸浸出效率低的问题,采用微波辅助浓硫酸低温焙烧稀土精矿的工艺,研究了微波预处理酸浸矿的焙烧温度、酸矿比、焙烧时间对稀土和钍浸出率及残留率的影响.结果表明:微波辅助酸浸稀土精矿的最佳条件为:焙烧温度225℃,酸矿比1.5,焙烧时间10 min.此条件下的稀土和钍的浸出率分别为97％、95％,残留率均低于5％,其技术指标不低于现行工艺.同时对比相同条件下直接酸浸焙烧工艺,稀土和钍的浸出率均达到95％以上,水浸渣均符合国家安全排放标准,但前者的焙烧时间为后者的1/8,大大缩短了稀土浸出时间,为稀土及钍资源的工业化综合回收利用提供了新途径.

关键词: 微波 , 稀土精矿 , 低温焙烧 , 硫酸

基于组态王的包钢耐火配料系统设计

胡万里

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023

介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.

关键词: 组态王 , 配料 , 上位机

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数