水淬磷渣不同气氛下的析晶动力学研究.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2016年第05期DOI：10．16247~．cnki．23—1171／tq．20160519继：续：教水淬磷渣不同气氛下的青j析晶动力学研究王瑞波，刘红盼，尚志标(1．云南省环境科学研究院，云南昆明650034；2．昆明理工大学环境科学与工程学院，云南昆明650500)摘要：以水淬磷渣为研究对象，采用熔融法制备CaO—A120一SiO：系玻璃，借助DTA分析了不同气氛下水淬磷渣的析晶规律。利用修正后的Johnson—Mehl—Avrami(JMA)方程初步计算微晶玻璃样品的析晶活化能E及Augis—Ben

2、nett方程计算晶体生长指数n。结果表明：在空气气氛下，水淬磷渣较氮气气氛下更容易析晶。空气和氮气气氛下的析晶活化能E分别为404．2017和352．5884kJ·mol；空气和N气氛下水淬渣的晶体生长指数n分别4．27和4．58；两种不同气氛下晶体的晶化机制均为三维体积晶化。关键词：水淬磷渣；不同气氛；析晶活化能中图分类号：X781．5文献标识码：AStudyoncrystallizationkineticsofwaterquenchedphosphorusslagunderdiferentatmosphereWANGRui-bo。，．LIUHo

3、ng-pan2,SHANGZhi—biao(1．Yunnan[nstituteofEnvironmentalScience，Kunming650034，China；2．FacultyofEnvironmentalScienceandEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China)Abstract：TheCaO—A1203一SiO2(CAS)glasswerepreparedbywaterquenchingyellowphosphorusfurnacesl

4、agasmainmateria1．Theefectofdiferentatmospheresonthecrystallizationandpropertiesofwaterquenchingyellowphosphorusfurnaceslaghasbeenstudiedbydifferentialthermalanalysis(DTA)．Thecrystallizationactiva—tionenergyEandAvramiindexnwerecalculatedbymodifiedJohnson—Mehl—Avrami(JMA)andAugi

5、s—Bennett．Theresultsshowthatthewaterquenchedphosphorusslagcrystalunderairatmosphereiseasierthanthenitrogenatmosphere．Thecrystallizationactivationenergyundertheairandnitrogenatmosphereare404．2017kJ·mol一and352．5884kJ’tool～。respectively．Thecrystallizationindexundertheairandnitrog

6、enatmosphereare4．27and4．58．respectively．Thecrystallizationmechanismisvolumecrystallizationunderdifferentatmospheres．Keywords：waterquenchingyellowphosphorusfurnaceslag；diferentatmospheres；crystallizationactivationenergy水淬磷渣是热法磷酸制备过程中的中间副产着我国磷化工行业的发展，每生产lt黄磷要产出物，在电弧炉中把磷矿石、硅石和焦炭一

7、起加热到-10t磷渣⋯，而磷渣的堆存对于我国土地资源的破1350～1400℃排出的熔融态⋯，经水淬后得到粒度为坏不容小觑。对水淬磷渣的资源化利用不仅减轻我0．2～5mm的灰白色粒状固体物质，由于淬冷使得国土地资源的压力，还可产生可观的经济效益。国磷渣中来不及形成新的物相，生成具有潜在活性的内外研究学者和企业对水淬磷渣的研究重点放在透明玻璃体，其结构呈现多孔性质，堆密度为了水泥工业[5]、硅钙肥【、玻璃材料[71、砖[引、陶瓷材800～1000kg·in_3【2]。其水淬处理工艺不但会产生大料【、白炭黑【m】等领域，利用磷渣制备微晶玻璃作为量腐蚀性热

8、蒸汽，还会造成废水的二次污染『3_。目高附加值产品也日益引起人们的关注，曹建新等【11]前，黄磷的生产主要有电炉法和高炉法