Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu quá trình khử carbon nhiệt trong thể rắn của fayalite có và không có sự bổ sung sắt kim loại
Tóm tắt
Bã đồng (CS) chứa fayalite có chứa sắt và magnetite là loại chất thải chính được sinh ra trong quá trình chế biến pyrometallurgical đồng kim loại. Trong bài báo này, động học khử trong thể rắn của fayalite với và không có sự bổ sung 10% trọng lượng sắt kim loại được nghiên cứu bằng phương pháp đẳng nhiệt. Biến đổi pha của fayalite đã được xác nhận bằng nhiễu xạ tia X, kính hiển vi electron quét, và phổ tán xạ năng lượng.
Kết quả cho thấy rằng quá trình khử carbon nhiệt của fayalite được kiểm soát bởi phản ứng biên pha (hình dạng ba chiều), và năng lượng kích hoạt giảm từ 165,22 kJ mol−1 xuống 145,74 kJ mol−1 sau khi bổ sung 10% trọng lượng sắt kim loại. Trong quá trình khử carbon nhiệt, fayalite phân hủy thành sắt kim loại và dung dịch rắn thạch anh, tiếp theo là sự chuyển đổi của dung dịch rắn thạch anh thành dung dịch rắn cristobalite khi nhiệt độ tăng. Việc bổ sung sắt kim loại tạo ra hiệu ứng hạt nhân và tăng tốc độ phân hủy của fayalite. Công trình này đóng góp vào những nỗ lực nhằm tối ưu hóa quá trình khử carbon nhiệt của CS.
Từ khóa
#khử carbon nhiệt #fayalite #sắt kim loại #năng lượng kích hoạt #quá trình pyrometallurgicalTài liệu tham khảo
M.E. Schlesinger, M.J. King, K.C. Sole, and W.G. Davenport, Extractive metallurgy of copper (Elsevier, 2011).
Y. Feng, Q.X. Yang, Q.S. Chen, J. Kero, A. Andersson, H. Ahmed, F. Engström, and C. Samuelsson, J. Cleaner Prod. 1112 (2019).
K. Holland, R.H. Eric, P. Taskinen, and A. Jokilaakso, Miner. Eng. 133, 35 (2019).
I. Alp, H. Deveci, and H. Sungun, J. Hazard. Mater. 159, 390 (2008).
B. Gorai, R.K. Jana, and Premchand, Resour. Conserv. Recycl. 39, 299 (2003).
T.J. Chun, G. Mu, Z. Di, H.M. Long, C. Ning, and D. Li, Arch. Metall. Mater. 63, 299 (2018).
Z.Q. Guo, D.Q. Zhu, J. Pan, and F. Zhang, JOM 68, 2341 (2016).
X.S. Lai and H.J. Huang, Metal Mine 11, 205 (2017).
K.X. Jiao, J.L. Zhang, Z.J. Liu, C.L. Chen, and F.H. Liu, Ironmaking Steelmaking 44, 344 (2017).
H.S. Altundogan, M. Boyrazli, and F. Tumen, Miner. Eng. 17, 465 (2004).
A.N. Banza, E. Gock, and K. Kongolo, Hydrometallurgy 67, 63 (2002).
S. Gyurov, N. Marinkov, Y. Kostova, D. Rabadjieva, D. Kovacheva, C. Tzvetkova, G. Gentscheva, and I. Penkov, Int. J. Miner. Process. 158, 1 (2017).
I. Gaballah, S. El Raghy, and C. Gleitzer, J. Mater. Sci. 13, 1971 (1978).
Z.Q. Guo, D.Q. Zhu, J. Pan, W.J. Yao, W.Q. Xu, and J.N. Chen, JOM 69, 1688 (2017).
J.H. Heo, B.S. Kim, and J.H. Park, Metall. Mater. Trans. B 6, 1352 (2013).
S.W. Li, J. Pan, D.Q. Zhu, Z.Q. Guo, J.W. Xu, and J.L. Chou, Powder Technol. 347, 159 (2019).
Z.Q. Guo, J. Pan, D.Q. Zhu, and F. Zhang, JOM 70, 150 (2018).
I. Barin, Thermochemical Data of Pure Substances (Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft mbH, 1995).
A. Warczok and T.A. Utigard, Can. Metal. Q. 37, 27 (1998).
H. Zhang, G. Wang, S.H. Zhang, J.S. Wang, and Q.G. Xue, Nonferrous Metals Sci. Eng. 10, 28 (2019).
L. Zhang, Y. Zhu, W.Z. Yin, B. Guo, F. Rao, and J.G. Ku, ACS Omega 5, 8605 (2020).
L. Zhang, H.H. Chen, R.D. Deng, W.R. Zuo, B. Guo, and J.G. Ku, Powder Technol. 367, 157 (2020).
D. Daval, D. Testemale, N. Recham, J.M. Tarascon, J. Siebert, I. Martinez, and F. Guyot, Chem. Geol. 275, 161 (2010).
A. Khawam and D.R. Flanagan, J. Phys. Chem. B 110, 17315 (2006).
M.J. Starink, Thermochim. Acta 404, 163 (2003).
S. Nasr and K.P. Plucknett, Energy Fuels 28, 1387 (2014).
P.E. Sánchez-Jiménez, A. Perejón, J.M. Criado, M.J. Diánez, and L.A. Pérez-Maqueda, Polymer 51, 3998 (2010).
X.B. Li, H.Y. Wang, Q.S. Zhou, T.G. G.H. Qi, Liu, Z.H. Peng, and Y.L. Wang, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 29, 416 (2019).
X.B. Li, H.Y. Wang, Q.S. Zhou, T.G. Qi, G.H. Liu, and Z.H. Peng, Waste Manage. 87, 798 (2019).
A.C.D. Chaklader and A.L. Roberts, J. Am. Ceram. Soc. 44, 35 (1961).