细粒级菱镁矿热分解动力学机理研究.pdf

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1、Vo1．39NO．5第39卷第5期非金属矿2O16年9月Non—MetallicMinesSeptember，2016细粒级菱镁矿热分解动力学机理研究白丽梅邓玉芬李小雪马玉新邢智博(华北理工大学矿业工程学院，河北唐山063009)摘要以细粒级菱镁矿(-0．074mm)为原料，利用TG．DTG和TG—DSC热分析法对其进行非等温热分解动力学研究。结果表明：氩气气氛中，在升温速率10~C／min的条件下，细粒级菱镁矿开始分解温度为360℃，与理论值355℃接近；细粒级菱镁矿主要热分解温度范围是550～650℃．在676℃时有个最大吸热峰，此后菱镁矿

2、分解吸收的热量逐渐减小，当煅烧温度达到720℃后，菱镁矿吸收的热量又不断增加，而在720℃后，菱镁矿的失重率没有变化，说明有明显的晶格转变在消耗能量。利用Freeman—Carroll的差减微分法对细粒级菱镁矿进行非等温热分解计算分析，得到细粒级菱镁矿的活化能E为76．989kJ／mol，指前因子为2．36~10，反应级数为2／3，因此菱镁矿热分解过程属于三维相界反应模型(R3o关键词细粒级菱镁矿；非等温；热分解；动力学中图分类号：TD985文献标识码：A文章编号：1000-8098(2016)05—0007-03ResearchonDecom

3、positionKineticsofFineGrainedMagnesiteBaiLimeiDengYufenLiXiaoxueMaYuxinXingZhibo(SchoolofMiningEngineering，NorthChinaUniversityofScienceandTechnology,Tangshan，Hebei063009)AbstractThenon—isothermalthermaldecompositionkineticsoffinegrainedmagnesitewasresearchedusingTG—DTGandTG

4、-DSCthermalanalysismethod．Itusesfinegrainedmagnesite(一O．074rnn1)asrawmaterial，andtakesforresearching．Theexperimentalresultshowsthat：inanargonatmosphere，finegrainedmagnesitestartadecompositiontemperatureof360℃undertheconditionsofheatingrateof10~C／min．Itisclosetothetheoretical

5、valueof355℃．Thetemperatureofthermaldecompositionoffinegrainedmagnesitemajorlyranges550to650℃．Atthebiggerendothermicpeakwhenitreaches676℃．Later,quantityofheatthatdecompositionofmagnesiteabsorbeddecreasedgradually．Whencalcinationtemperaturewasover720℃．quantityofheatthatdecompo

6、sitionofmagnesiteabsorbedwasincreasingagain．Whiletemperaturewasover720℃．therateofweightlossdoesnotchange，whichindicatessignificantshiftinthelatticeconsumingenergy．Calculateandanalysizefine—grainedmagnesitenon—isothermaldecompositionwiththeFreeman—Carrollutilizingsubtractived

7、ifferentialmethod，itcanbefoundthatfinegrainedmagnesiteactivationenergyEabout76．989kJ／mol，pre—exponentialfactorAisabout2．36x10，thereactionordernisabout2／3．Keywordsfinegrainedmagnesite；non—isothermal；thermaldecomposition；kinetics我国菱镁矿品位高，储量丰富，占世界总储量的不同粒级菱镁矿进行热分解动力学研究，发现菱镁21．94

8、％【1]。由于技术制约，煅烧后用于冶金耐火材料矿颗粒大小对动力学因子有一定的影响。本实验用占菱镁矿总消费的90％左右『21，其他出口产品也主要Free