KCl对锆英砂分解机制函数及动力学参数的影响

作者：白宾; 陈伟东; 闫淑芳; 刘飞; 马文; 徐志高

来源：稀有金属, 2016, 40(12): 1265-1269.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.xy15072302

• 锆英砂
• KCl
• 机制函数
• 动力学参数

采用KCl作为添加剂,根据差示扫描量热仪(DSC)测得的DSC曲线,对非等温动力学微分方程采用Achar-Brindley-Sharp-Wendworth法拟合实验数据,逻辑选择确定KCl-Na OH混合碱熔分解锆英砂的最可几微分机制函数及动力学参数,并对碱熔分解过程进行动力学分析。研究结果表明:KCl-Na OH混合碱熔分解锆英砂在分解深度为0.010.09范围内时,最可几微分机制函数为f(a)=(1-a)2,表观活化能和指前因子分别为199.7 k J·mol-1和1×1010.39s-1。当分解深度为0.290.60时,最可几微分机制函数转变为f(a)=3/2[(1-a)-1/3-1]-1,表观活化能和指前因子转变为139.25 k J·mol-1和1×108.52s-1。KCl的加入改变了碱熔分解反应的表观活化能和指前因子,使得碱熔分解反应表观活化能降低,碱熔体系的反应速率增大。KCl-Na OH混合碱熔分解锆英砂反应在609665℃时,为化学反应控速。随着碱熔分解反应的继续进行,当反应温度为730811℃时,锆英砂表面不断被产物层包裹,反应机制转变为三维扩散,球形对称,扩散控制过程。

• 单位
  武汉工程大学; 内蒙古工业大学; 内蒙古自治区锅炉压力容器检验研究院