Na_(2)CO_(3)作用下红土镍矿非等温碳热还原动力学研究

作者：赵剑波; 马东来; 范子龙; 吕学明; 游志雄; 郑永兴; 吕学伟

来源：中国有色金属学报, 2021, 1-15.

• 红土镍矿
• 动力学
• 非等温
• 碳热还原
• 碳酸钠

采用热分析动力学方法，研究了Na2CO3作用下硅镁质型红土镍矿非等温碳热还原的动力学规律，确定了主要的动力学参数，查明了还原过程的物相变化。结果表明：添加Na2CO3降低碳热还原开始温度约250 ℃，并加速碳的气化反应；碳热还原过程可分为三个阶段：初始阶段（α=0～0.15）、中期阶段（α=0.15～0.60）和衰变阶段（α=0.60～1.0）。初始阶段的活化能随着还原反应的进行由223 kJ/mol快速下降到76 kJ/mol，受二维扩散控制；中期阶段活化能先增加后降低，该阶段受化学反应控制；衰变阶段主要发生FeO及Fe2SiO4的还原反应，活化能由184 kJ/mol缓慢减小到132 kJ/mol，随后又增加到173 kJ/mol，该阶段受化学反应控制。与无添加剂相比，添加Na2CO3后极大地促进了红土镍矿的碳热还原，降低了整个过程的活化能。

• 单位
  昆明理工大学; 重庆大学; 材料科学与工程学院