黄小凤
,
尚志标
,
马丽萍
,
刘红盼
,
陈丹莉
,
李国标
硅酸盐通报
以自然冷却黄磷炉渣为研究对象,采用熔融法制备CaO-Al2O3-SiO2 (CAS)系微晶玻璃.分别通过Owaza方程和修正后的Kissinger方程方程计算自然冷却黄磷炉渣基础玻璃的析晶活化能(E),利用Augis-Bennett方程计算了自然冷却黄磷炉渣基础玻璃的晶体生长指数(n),利用差热分析和X射线衍射分析技术分析了不同气氛下自然冷却渣微晶玻璃的析晶规律和晶相组成.结果表明:基础玻璃在空气气氛下较氮气气氛下更容易析晶;在一定的升温速率下,基础玻璃的析晶方式均为三维体积晶化;无论是在空气气氛下还是在氮气气氛下,自然冷却黄磷炉渣微晶玻璃的主晶相均为硅灰石(CaSiO3).
关键词:
自然冷却黄磷炉渣
,
微晶玻璃
,
气氛
,
析晶动力学
,
晶相
尚志标
,
黄小凤
,
马丽萍
,
刘红盼
,
陈丹莉
,
李国标
硅酸盐通报
以粉煤灰和自然冷黄磷炉渣为研究对象,采用熔融法制备CaO-Al2 O3-SiO2 (CAS)系微晶玻璃.利用Kissinger方程和Augis-Bennett方程计算了粉煤灰-自然冷却黄磷炉渣微晶玻璃玻璃析晶活化能(E)和晶化指数(n).借助差热分析(DTA),X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了晶核剂TiO2,CaF2,P2O5(由KH2 PO4引入)对粉煤灰-自然冷却黄磷炉渣微晶玻璃析晶的影响.结果表明:利用粉煤灰和自然冷却黄磷炉渣并添加一定量的辅料可以制备CAS系微晶玻璃.当分别添加2wt％的TiO2,CaF2,P2 O5时,主晶相不发生改变,均为硅灰石(CaSiO3),但添加2wt％ TiO2或2wt％ CaF2具有降低析晶活化能、促进析晶的作用,而添加2wt％P2O5具有增加析晶活化能、抑制析晶的作用.
关键词:
自然冷却黄磷炉渣
,
粉煤灰
,
微晶玻璃
,
析晶动力学
,
晶相
刘红盼
,
黄小凤
,
马丽萍
,
蒋明
,
李国标
,
陈丹莉
材料热处理学报
为研究利用自然冷却态黄磷炉渣制备微晶玻璃过程中所产生的污染过程,利用Factsage6.4热力学软件并结合自然冷却态黄磷炉渣的化学成分分析结果,计算自然冷却黄磷炉渣制备CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃时有害组分As、F、P、S 4种元素随温度变化以不同形态存在的规律.结果表明,在自然冷却黄磷炉渣加热至熔融状态过程中,炉渣中As和S元素逐渐达到热力学平衡状态,而F和P则需要更高温度.在高温状态下,体系中S主要以气相SO2和SO3存在,P从固态氟磷灰石(Ca10(PO4)6F2)转变为熔融态磷酸钙(Ca3(PO4)2),As存在形态由固态砷酸钙(Ca3(AsO4)2)向气相AsF3(87.72％)和液态As2O3渣相转变,F则以熔融态CaF2(64.88％)、MgF2(11.34％)和气相SiF4存在.并对As元素的迁移转化进行了试验验证,试验测得的结果和理论计算结果有较好的相关性.
关键词:
自然冷却态黄磷炉渣
,
Factsage
,
微晶玻璃
,
迁移
,
转化
刘红盼
,
黄小凤
,
马丽萍
,
尚志标
,
陈丹莉
,
蒋明
人工晶体学报
以SiO2-Al2O3、Na2O-SiO2-Al2O3 、K2O-SiO2-Al2O3、CaO-SiO2-Al2O3和MgO-SiO2-Al2O3五种混合辅料为研究对象,采用液-固混合法与热态黄磷炉渣进行高温混熔直接制CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃.通过Factsage、差热分析和X射线衍射,并利用修正后的Johnson-Mehl-Avrami (JMA)方程,分析了不同辅料在高温下与热态黄磷炉渣混熔制备微晶玻璃的析晶规律.结果表明:混合辅料SiO2-Al2O3出现液相的最低温度为1595℃,而当加入碱金属或碱土金属作助熔剂时辅料的熔融液相温度均大幅降低.添加Na2O-SiO2-Al2O3辅料后制备出的微晶玻璃析晶活化能E为192.8718 kJ/mol,而添加K2O-SiO2-Al2O3辅料后其析晶活化能明显增加为306.4335 kJ/mol.当助熔剂为CaO和MgO时,其析晶活化能接近,分别为376.7427 kJ/mol和372.0462 kJ/mol.在五种混合辅料直接添加到热态黄磷炉渣制备微晶玻璃过程中,K2O-SiO2-Al2O3和CaO-SiO2-Al2O3辅料均出现目标主晶相为硅灰石(CaSiO3)的物相.综合考虑析晶活化能和物相组成,以K2O-SiO2-Al2O3为混合辅料直接加入热态黄磷炉渣制备出的微晶玻璃优于其它混合辅料的直接添加.
关键词:
热态黄磷炉渣
,
微晶玻璃
,
液固混熔
,
析晶活化能
尚志标
,
黄小凤
,
马丽萍
,
刘红盼
,
李国标
,
陈丹莉
人工晶体学报
以自然冷却黄磷炉渣为主要原料,采用熔融法制备了黄磷炉渣微晶玻璃.利用FcatSage6.4热力学软件模拟计算了晶核剂元素F和P的热力学平衡状态;采用差热分析(DTA)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等研究了以CaF2和P2O5(以KH2PO4的形式引入)作为复合晶核剂对黄磷炉渣微晶玻璃晶化行为及性能的影响.结果表明:复合晶核剂CaF2+ P2O5加入量为0.98wt％ +0.98wt％时,黄磷炉渣微晶玻璃的析晶活化能E最小,析晶效果最优;当温度达到1350℃时,62.46wt％的F存在于液渣相中,29.36wt％的F以固态纯物质的形式存在,8.18wt％的F以气体状态存在,P元素全部以固态纯物质Ca3(PO4)2的形式存在;随着CaF2和P2O5加入量的增大,主晶相的类型并不发生改变,均为B-硅灰石.
关键词:
黄磷炉渣
,
CaF2
,
P2O5
,
熔融法
,
微晶玻璃
刘红盼
,
黄小凤
,
马丽萍
,
陈丹莉
,
尚志标
,
蒋明
人工晶体学报
以水淬黄磷炉渣和自然冷却态黄磷炉渣为研究对象,采用熔融法制备CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃.通过差热分析、X射线衍射和扫描电镜,并利用修正后的Johnson-Mehl-Avrami (JMA)方程和Augis-Bennett方程,分析了不同冷却方式下黄磷炉渣制备微晶玻璃的析晶规律.结果表明:不同冷却方式对微晶玻璃的析晶行为有所不同,水淬黄磷炉渣微晶玻璃的析晶活化能E为352.609 kJ/mol,自然冷却黄磷炉渣微晶玻璃的析晶活化能E为405.685kJ/mol;两种不同冷却方式的黄磷炉渣微晶玻璃的晶化机制均为三维体积晶化.水淬黄磷炉渣微晶玻璃中主晶相为硅灰石(CaSiO3)并含有少量的石英矿物;自然冷却黄磷炉渣微晶玻璃中主晶相为钙蔷薇辉石类(Ca(Mn2,Ca)Si2O6)和含铁硅灰石类固溶体((Ca,Fe) SiO3).以自然冷却渣制备的微晶玻璃性能优于水淬渣制备出的微晶玻璃.
关键词:
水淬黄磷炉渣
,
自然冷却黄磷炉渣
,
微晶玻璃
,
析晶活化能
