白宾
,
陈伟东
,
闫淑芳
,
刘飞
,
马文
,
徐志高
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15072302
采用KCl作为添加剂,根据差示扫描量热仪(DSC)测得的DSC曲线,对非等温动力学微分方程采用Achar-Brindley-Sharp-Wendworth法拟合实验数据,逻辑选择确定KCl-NaOH混合碱熔分解锆英砂的最可几微分机制函数及动力学参数,并对碱熔分解过程进行动力学分析c研究结果表明:KCl-NaOH混合碱熔分解锆英砂在分解深度为0.01 ～0.09范围内时,最可几微分机制函数为f(a)=(1-a)2,表观活化能和指前因子分别为199.7 kJ·mol-1和1×1010.39s-1当分解深度为0.29 ～0.60时,最可几微分机制函数转变为f(a)=3/2[(1-a)-1/3-1]-1,表观活化能和指前因子转变为139.25 kJ·mol-1和1×108.52s-1 KCl的加入改变了碱熔分解反应的表观活化能和指前因子,使得碱熔分解反应表观活化能降低,碱熔体系的反应速率增大.KCl-NaOH混合碱熔分解锆英砂反应在609～ 665℃时,为化学反应控速.随着碱熔分解反应的继续进行,当反应温度为730 ～811℃时,锆英砂表面不断被产物层包裹,反应机制转变为三维扩散,球形对称,扩散控制过程.
关键词:
锆英砂
,
KCl
,
机制函数
,
动力学参数
白宾
,
陈伟东
,
闫淑芳
,
闫彦同
,
刘飞
,
张舒嘉
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15032301
根据差示扫描量热仪(DSC)测得的DSC曲线,对非等温动力学微分方程采用Achar-Brindley-Sharp-Wendworth法拟合实验数据,逻辑选择确定锆英砂碱熔分解反应的最可几微分机制函数.采用扫描电子显微镜(SEM)对锆英砂及碱熔分解产物的表面形貌进行分析.研究结果表明:锆英砂碱熔分解反应在分解深度为0.01～0.10范围内时,最可几微分机制函数为f(a)=(1-a)2,表观活化能和指前因子分别为245.42 kJ·mol-1和l×1013.2 s-1.当分解深度为0.28～0.66时,最可几微分机制函数转变为f(a) =3/2[(1-a)-1/3-1]-1,表观活化能和指前因子转变为163.90 kJ·mol-1和1 ×l071 s-1.锆英砂碱熔分解反应最初先在锆英砂的外表面发生反应,为化学反应控速.随着碱熔分解反应的进行,锆英砂表面不断被产物层包裹,越来越厚的产物层对反应物质点扩散的阻碍作用增加,氢氧化钠的质点必须扩散到锆英砂颗粒内部进行反应.此时,反应阻力主要来源于扩散,反应机制转变为三维扩散,球形对称,扩散控制过程.
关键词:
锆英砂
,
碱熔分解
,
机制函数
,
动力学参数
