含锗煤烟灰高温还原挥发试验研究

发布时间：2024-03-11 04:46

　　以褐煤烟灰为原料,以褐煤为还原剂,进行高温还原挥发研究,分别考察褐煤与煤烟灰配比、碱度、还原温度和还原时间对锗挥发率的影响。试验结果表明,当还原时间为10 h、褐煤与煤烟灰质量比为1∶1时,锗挥发率达到99.99%;当还原时间较长时,碱度对锗挥发率影响并不明显,但能显著提高熔体流动性;锗的挥发率随着还原温度和还原时间的增加而提高,当还原温度为1 500℃、还原时间为8 h时,锗的挥发率大于98%。

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【部分图文】：

图1金属氧化物和硫化物的蒸汽压图

锗酸盐和锗硅固溶体挥发性较差,锗酸盐可在高温下先分解为锗的高价氧化物GeO2,而后在还原性气氛中被还原为GeO。一些金属氧化物和硫化物的蒸汽压图[8]如图1所示。从图1可以看出,GeO2在高温下的挥发性较差,而GeO则具有较好的挥发性。因此,选用合适的还原剂将GeO2还原为GeO....

图2锗的还原反应平衡常数对数lgK与温度的关系

对化学反应(3)～(10)进行平衡常数对数(lgK)随温度变化的热力学计算,结果如图2所示。从图2可看出,在相同条件下,反应(4)进行的程度最大,反应(8)次之。因此,有必要控制褐煤的添加量,从而间接控制还原气氛,避免将锗的氧化物还原为金属锗进而降低锗的挥发率。1.3试验方法

图3褐煤与煤烟灰配比对锗挥发率的影响

试验首先研究了褐煤加入量对煤烟灰锗挥发率的影响。取30g煤烟灰,然后按照不同的配比(褐煤/煤烟灰)往煤烟灰中加入褐煤,经过粘结制球、烘干,把它们放入管式电炉内,在1500℃下还原挥发10h,待管式电炉冷却后取出坩埚,并进行称重和分析物料成分,结果如图3所示。由图3可知,随....

图4碱度对锗挥发率的影响

由表1可知,煤烟灰中的SiO2含量在40%左右,因此煤烟灰属于酸性渣。为了降低熔体的黏度和熔点,增强熔化后的煤烟灰在电炉中的流动性、导电性以及减少酸性熔体对炉衬的侵蚀,在物料中加入一定量的石灰来调节煤烟灰的碱度。将碱度(按质量比计算)分别为0.23、0.36、0.68、1.01的....

本文编号：3925842