鈮鐵礦固相合成及碳熱還原機(jī)理研究.pdf

1、鈮是我國(guó)比較緊缺的稀有金屬之一，我國(guó)的鈮資源80％儲(chǔ)存在包頭白云鄂博礦，且主要以鈮鐵礦、鈮鐵金紅石、易解石等形式存在。鈮鐵礦(FeNb2O6)作為鈮精礦的主要礦物，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文人工合成純鈮鐵礦，然后對(duì)鈮鐵礦進(jìn)行碳熱還原，對(duì)還原熱力學(xué)進(jìn)行了理論分析。采用等溫和非等溫TG-DSC結(jié)合XRD研究了還原反應(yīng)過(guò)程，深入的探討了鈮鐵礦還原的動(dòng)力學(xué)機(jī)理。 熱力學(xué)分析表明，鈮氧化物的還原順序?yàn)镹b2O5到NbO2，NbO2到NbO，

2、NbO到NbC，NbC到Nb。 等溫?zé)嶂胤治龅玫搅酥黧w還原過(guò)程的表觀活化能E=515.2KJ/mol，還原反應(yīng)的速率常數(shù)κ與溫度T的關(guān)系為㏑κ=36-61995/T，反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程為[(1-α)-1/3-1]2=κt，為三維擴(kuò)散Z-L-T方程，表明氣體CO在產(chǎn)物層中過(guò)的內(nèi)擴(kuò)散為整個(gè)反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)。 對(duì)非等溫?zé)岱治黾癤RD分析表明，F(xiàn)eNb2O6碳熱還原分兩步進(jìn)行：在1100-1240℃，F(xiàn)eNb2O6首先被還原為金屬