編號：CYYJ01695
篇名：硫酸銨與鈦酸鈣焙燒動(dòng)力學(xué)
作者：劉維燥 胡金鵬 劉清才 李春
關(guān)鍵詞： CO2礦化 硫酸銨 含鈦高爐渣 鈦酸鈣 動(dòng)力學(xué)
機(jī)構(gòu)： 重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院
摘要： 近年來,以硫酸銨為助劑,采用含鈦高爐渣礦化CO2同時(shí)提取其中的有價(jià)鈦鋁組分的研究日益受到關(guān)注。鈦酸鈣是含鈦高爐渣的主要物相之一,其與硫酸銨焙燒過程的機(jī)理及動(dòng)力學(xué)研究有助于深刻理解含鈦高爐渣分解過程。本文分別采用等溫法和非等溫法研究了硫酸銨與鈦酸鈣的焙燒動(dòng)力學(xué),考察了焙燒反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)和控制步驟。等溫動(dòng)力學(xué)結(jié)果表明,硫酸銨與鈦酸鈣的焙燒過程分為兩步,即硫酸銨分解和硫酸氫銨與鈦酸鈣反應(yīng),其中硫酸銨分解為限制環(huán)節(jié),受化學(xué)反應(yīng)控制。單一硫酸銨分解反應(yīng)活化能為65.56kJ/mol,加入鈦酸鈣后促進(jìn)硫酸銨的分解,活化能降低至50.15kJ/mol。采用基辛格法、FWO法、KAS法三種非等溫動(dòng)力法測得整個(gè)焙燒過程的表觀活化能分別為53.96kJ/mol、76.67kJ/mol和71.05kJ/mol,其中基辛格法的表觀活化能結(jié)果與等溫動(dòng)力學(xué)相一致,而FWO法和KAS法所得表觀活化能變化趨勢驗(yàn)證了等溫動(dòng)力學(xué)結(jié)果對焙燒過程中控制步驟的選擇。
