Fe~(3+)轴承γ-Fe_2SiO_4的Mssbauer效应研究

Fe~(3+)轴承γ-Fe_2SiO_4的Mssbauer效应研究

一、A Mssbauer effect study of Fe~(3+) bearing γ-Fe_2SiO_4(论文文献综述)

Jintuan WANG,Xiaolin XIONG,Yixiang CHEN,Fangfang HUANG[1](2020)在《Redox processes in subduction zones: Progress and prospect》文中进行了进一步梳理Oxygen fugacity(fO2) is an intensive variable that describes the redox state of a system. By controlling the valence state of multivalent elements, fO2 affects the stability of iron-bearing minerals, dominants the species of volatile elements(e.g.,carbon and sulfur), and controls the partitioning behaviors of multivalent elements(e.g., iron, vanadium, cerium, europium).Thus, fO2 plays a key role in understanding the generation and differentiation of arc magmas, the formation of magmatichydrothermal deposits, and the nature of magmatic volatiles. Subduction zones are an important site for arc magmatism and fluid action, and the study of redox processes is indispensable in subduction zone geochemistry. In this paper, we first introduce the concept, expression, and estimation methods of fO2. Then we retrospect the history and progress about the oxidation state of the metasomatized mantle wedge, summarize the redox property of slab-derived fluids, and review the latest progress on redox evolution of arc magmas during magma generation and differentiation. The main conclusions include:(1) despite its wide variation range, fO2 of the mantle wedge is generally higher than that of the oceanic mantle;(2) the redox property of the subducting slab-derived fluids is still controversial and the mechanism for the oxidization of the mantle wedge remains unclear;(3) how the fO2 varies during the generation and differentiation of the arc magmas is debated. We propose that the crux in deciphering the oxidization mechanism of the mantle wedge is to determine the mobility of iron, carbon and sulfur in subducting slab-derived fluids(especially solute-rich fluid or supercritical fluid); the key in understanding the redox evolution during arc magma generation and differentiation is to determine the partition coefficients of Fe3+ and Fe2+ between ferromagnesian minerals and silicate melts.

王锦团,熊小林,陈伊翔,黄芳芳[2](2020)在《俯冲带氧逸度研究:进展和展望》文中进行了进一步梳理氧逸度是描述体系氧化还原状态的强度变量.通过控制变价元素的价态,氧逸度影响含铁矿物的稳定性,主导变价挥发性元素(碳和硫等)在岩浆和流体中的种型,控制变价元素(如铁、钒、铈、铕)的矿物/熔体和矿物/流体分配行为.因此,氧逸度在理解岩浆形成和演化过程、岩浆-热液矿床成矿机制,以及挥发分组成和性质中扮演着重要角色.俯冲带是岩浆作用和流体活动的重要场所,氧逸度研究是俯冲带过程研究中不可或缺的环节.文章首先介绍了氧逸度的概念、表达方法和天然样品中氧逸度的估算方法;然后系统地梳理了地幔楔氧逸度研究历史和现状,概述了俯冲脱水流体的氧化还原性质,总结了俯冲带岩浆形成和演化过程中氧逸度变化规律的研究现状.主要认识包括:(1)地幔楔氧逸度高度变化,但整体比大洋地幔更加氧化;(2)俯冲带流体的氧化还原性质仍存在争论,俯冲物质加入与地幔楔氧化之间的关系尚不明确;(3)地幔楔部分熔融和弧岩浆结晶分异过程可否导致岩浆氧逸度明显变化存在重要争议.文章认为,厘清地幔楔氧化还原机制的关键在于研究铁、碳和硫等变价元素在俯冲带流体(特别是富溶质流体或超临界流体)中的迁移能力;理解弧岩浆形成和演化过程中氧逸度变化规律的根本在于系统测定Fe3+和Fe2+在铁镁质矿物与熔体间的分配系数及其随温度和压力的变化.

沈崇辉[3](2020)在《宁芜盆地马鞍山绿松石矿带典型矿床成因研究》文中进行了进一步梳理马鞍山绿松石矿带位于长江中下游多金属成矿带宁芜盆地中段。本次工作对该绿松石矿带中大黄山和笔架山典型矿床进行了详细地野外地质调查和室内实验研究,探讨了绿松石矿床成因和成矿过程,旨在丰富和完善绿松石成矿理论。马鞍山绿松石矿带中的绿松石矿床为盆地内玢岩型磁铁矿床的伴生矿床,含磷灰石磁铁矿体(岩)为绿松石矿床的成矿母岩,矿体赋存于高岭石化岩段铁矿体和邻近的围岩辉石闪长玢岩节理裂隙内。绿松石矿床成矿阶段包括假象阶段(绿松石+高岭石矿物组合阶段)和热液阶段(绿松石+石英+黄铁矿+高岭石矿物组合阶段)。绿松石矿石矿物以假象状、结核状和脉状形态产出。绿松石具致密微晶-鳞片状、不规则球粒状、放射纤维球粒状等变胶结构,其结构和结晶程度受成矿方式、杂质矿物和重结晶作用控制。绿松石成矿和胶体重结晶过程中,晶体结构中Fe3+和A13+可形成完全类质同象替代。随绿松石中w(TFeO)增加,颜色由蓝色调向绿色调、黄绿色调变化;当绿松石中w(TFeO)大于w(CuO)时,可划归为绿松石矿物族中的磷铜铁矿(铁绿松石)。与绿松石共生黄铁矿的晶形特征、Co和Ni含量、Co/Ni比值(32-51)和硫同位素值(δ34S=8.3-11.9‰),指示绿松石成矿热液来源于陆相次火山活动形成的火山岩浆热液,热液中的水来源于岩浆水,并混合大气降水。根据绿松石共生矿物组合判断成矿温度约为270℃左右,成矿热液为酸性中低温热液。绿松石和磷灰石主要化学成分均为P205,二者微量元素和稀土元素组成特征近似,表明绿松石成矿物质P来源于成矿母岩(磁铁矿岩)中的磷灰石。与绿松石共生的黄铁矿成因指示成矿物质Cu源于火山岩浆热液。绿松石共生和蚀变矿物指示成矿物质Fe和Al来源于成矿母岩中磁铁矿和钠长石。综合研究认为,马鞍山绿松石矿带中的绿松石矿床为陆相次火山活动形成的中低温热液蚀变交代(充填)成因。中低温热液蚀变交代成矿母岩(磁铁矿岩)发生绿松石矿化,并在成矿母岩和围岩(辉石)闪长玢岩的构造裂隙部位富集成矿。大面积高岭石化和黄铁矿化,地表零星分布的蓝铁矿、银星石等磷酸盐矿物,孔雀石、蓝铜矿等次生含铜矿物是绿松石矿床重要的找矿标志。陆相火山岩建造中玢岩型磁铁矿床发育区域是绿松石矿床的重要的找矿方向。

束今赋[4](2020)在《上天、入地、下海:极端条件下矿物学研究》文中研究说明上天、入地、下海,进行极端条件下的矿物学研究,研究微矿物,发现新矿物。主要利用金刚石压机,结合使用国内外同步辐射X-光源、中子源,以及其他多种物理的、化学的、光学的测试手段(如岩石矿物化学分析,光薄片测定,电子探针,离子探针,扫描电镜,透射电镜,红外、紫外、拉曼光谱,激光加热等),对来自天外的陨石、陨石坑样品、地球深处地幔源矿物以及海底甲烷水合物进行了一些研究。模拟不同温度和压力下各种不同成分的矿物材料的晶体结构、物理和化学性质。文章着重研究从地球内核到地壳海底的各种不同组分在不同温度、压力极端环境下形成的各种各样的典型矿物:从金属固体内核和金属液体外核中的e-Fe到核幔边界(CMB)地球D"层的后钙钛矿(Post-Perovskite)结构(ppv)镁铁硅酸盐(Mg,Fe)SiO3,从下地幔中的铁磁性钙钛矿(Perovskite)结构(pv)镁铁硅酸盐布里奇曼石(Bridgnite)(Mg,Fe)SiO3、镁铁氧化物(Fe,Mg)O和后尖晶石(Post-Spinel)结构的含Fe3+毛河光矿(Maohokite)(HP-MgFe23++O4)到过渡带、上地幔和地壳中的镁铁硅酸盐、硅氧化物、铬铁氧化物和金刚石及其内含物以及甲烷水合物(CH4·H2O)等。进行高温高压极端条件下的矿物学研究,为探索地球结构性质、形成动力和发展历史提供了新的窗口。

马泳波[5](2019)在《富铁镍渣中铁组元氧化的物理化学机制及其迁移行为研究》文中研究表明富铁镍渣中TFe含量高达40%,且主要以结构稳定的铁橄榄石(Fe2SiO4)存在,因此有效提取Fe资源是实现镍渣综合利用的关键所在。本文针对铁橄榄石相中Fe组元和Si组元难以分离的问题开展研究,深入分析了熔融富铁镍渣中Fe组元氧化的物理化学机制及其迁移行为,通过Fe组元的结构重构和富集磁选实现对Fe组元的回收,突破了镍渣综合利用的瓶颈问题。(1)热力学计算表明:富铁FeO-SiO2-MgO-CaO四元体系中Fe2SiO4在稳定存在的温度可高达1873K,但它可以直接与O2反应生成Fe3O4,通过引入CaO可极大提升其氧化的反应趋势;Fe3O4进一步氧化生成Fe2O3的趋势会随着温度的升高而减弱,在温度高于1623K后该反应不能发生,因此在此温度以上Fe3O4是最稳定的铁氧化物。FeO-SiO2-MgO-CaO四元系相图显示当w(CaO)在0-30%范围增大时,含铁相主要以Fe3O4和MgFe2O4组成的尖晶石相存在,其相区先增大后减小,硅酸盐相的组成也发生明显变化,且低温区会偏向w(SiO2)增大、w(MgO)降低的区域。这说明CaO的加入可以起到破坏Fe2SiO4稳定结构的作用,使其中的Fe组元转变为Fe3O4,有利于解决Fe2SiO4中Fe-Si的分离问题。(2)熔化特性研究表明:FeO/SiO2、MgO/SiO2和w(CaO)对FeO-SiO2-MgO-CaO系合成渣的软化温度(Ts)、半球温度(Th)和流淌温度(Tf)有不同程度的影响。当FeO/SiO2和MgO/SiO2不变时,Ts、Th和Tf都随w(CaO)的增大呈先显着降低后小幅升高的趋势。当体系中不含CaO时,Ts随FeO/SiO2的增大而显着降低,但是几乎不受MgO/SiO2影响,而Th和Tf随FeO/SiO2的增大先升高后降低、随MgO/SiO2的增大而降低;当w(CaO)为6%时,Ts随FeO/SiO2的增大而先升高后降低,但是同样不受MgO/SiO2影响,而Th和Tf随FeO/SiO2的增大显着升高、随MgO/SiO2的增大而显着降低;当w(CaO)为12%或者更高时,FeO/SiO2和MgO/SiO2的变化对熔化特征温度的影响较小。通过对改性富铁镍渣熔化特性的研究,确定其熔融温度应不低于1646K。这些研究不仅明晰了硅酸盐组成对镍渣熔化特性的影响规律,也补充了FeO-SiO2-MgO-CaO体系的热力学数据,为镍渣熔融氧化过程的温度选择提供了依据。(3)物相演化研究表明:渣中Fe2SiO4氧化过程中Fe组元由Fe2SiO4迁移至Fe3O4中,同时有少量Mg2+固溶进Fe3O4晶格中形成的MgFe2O4,Fe3O4和MgFe2O4中富集了93.1%的Fe,因而成为氧化镍渣中主要的含铁相;除少量SiO44-以Mg2SiO4和CaMgSiO4形式存在外,大部分SiO44-则通过聚合反应和包晶反应生成氧化镍渣中主要的硅酸盐相Ca(Mg,Fe)Si2O6。这与FactSage 7.1的计算结果相一致。通过研究将富铁镍渣中Fe2SiO4的氧化条件确定为:空气流速300mL/min、碱度0.90、氧化温度1658K、氧化时间80min,可使氧化渣中w(Fe2+)降至7%左右。通过富铁镍渣熔融氧化的物相演化研究,明确了其中Fe组元的迁移行为和硅酸盐相的物相演化过程,解决了富铁镍渣中的Fe-Si分离问题。(4)氧化动力学研究表明:富铁镍渣中Fe2SiO4的等温氧化为一级反应,其表观活化能为315.16kJ/mol。通过热重法确定了富铁镍渣中Fe2SiO4熔融氧化的速率变化规律,并基于气液反应的双膜理论,探索了Fe2SiO4熔融氧化的机理。Fe2SiO4熔融氧化过程可分为外扩散期、化学反应期、化学反应与内扩散混合控速期、内扩散期,随着氧化反应的进行,对应的控速环节由开始的O2向熔体的扩散控速逐渐转变为氧化反应控速,进而变为氧化反应与Fe2+的内扩散共同控速,最后变为Fe2+的内扩散控速。(5)显微结构和磁选工艺研究表明:氧化镍渣的显微结构主要受氧化时间和氧化温度的影响,较长的氧化时间有利于Fe3O4长大为饱满的粒状颗粒,而较高的氧化温度会使Fe3O4生长为散碎的骸骨状颗粒。粒状磁铁矿相嵌布在由普通辉石和橄榄石组成的硅酸盐基体中,经过三次破碎-磁选后,实现了Fe组元的有效回收,得到全铁品位54.08%、铁回收率75.99%、产率50.67%的磁铁矿。

严志明[6](2019)在《铝硅酸盐基高炉渣结构和性能基础研究》文中指出随着优质铁矿资源的消耗,钢铁企业可利用铁矿原料品位逐渐降低,开发低品位、难处理资源将成为缓解铁矿资源贫化问题的重要途径。其中,高铝质铁矿在可经济利用的矿石资源中占有约30%的储量,必然会成为未来钢铁生产的重要资源。然而高铝铁矿资源在高炉中高比例利用必然会增加炉渣中Al2O3含量,使得高炉渣的类型由硅酸盐熔渣体系逐渐过渡到铝硅酸盐、甚至铝酸盐体系。传统硅酸盐体系炉渣高温物理化学的知识体系有可能不适用于高铝铁矿资源的应用。在这种情况下,本文以高Al2O3含量的CaO-MgO-Al2O3-SiO2-TiO2高炉渣系作为研究对象,通过实验系统研究了Al2O3含量对炉渣结构和高温物理化学性质(流动性、密度、表现张力、电导率和硫容量)的影响,掌握了铝硅酸盐熔渣体系成分、结构和性能之间的关系;通过熔渣空穴理论,建立了基于炉渣结构信息的粘度预测模型;结合炉渣物理化学性质的测量结果,从渣铁分离和生铁质量两方面探讨了基于铝硅酸盐高炉造渣制度的可行性,明确了高炉冶炼高铝铁矿的技术特点。论文通过分子动力学模拟分析了高铝炉渣的结构信息,掌握了铝硅酸盐高炉渣的空间离子网络结构特点,结果表明:Si-O键最稳定,Al-O键其次,Ca-O键最弱;Si4+、Al3+与O2-结合形成了四面体结构,但AlO45-不如SiO44-四面体结构稳定;非桥氧(NBO)更倾向于与SiO44-四面体连接,而Al3+更倾向于结合桥氧(BO)形成复杂的网络结构,AlO45-四面体周围更多地被AlO45-四面体而不是SiO44-四面体所包围;Ca2+对AlO45-四面体的电荷补偿能力强于Mg2+。结合非晶态炉渣的拉曼光谱分析发现:固定碱度,随着Al2O3含量的增加,可明显观察到拉曼光谱的“红移”现象,熔渣结构趋于复杂化,Al-O-、Al-O-Si和Si(Q0+Q1)结构单元的含量逐渐减小,Al-O0结构单元的含量逐渐增加,Si(Q2+Q3)含量先增加后有略微降低,转折点在Al2O3的质量分数为24%时;当用Al2O3等质量替代SiO2时,随着(wt.%Al2O3)/(wt.%SiO2)的增加,Al-O0和Si(Q2+Q3)结构单元的含量先降低后增加,Al-O-Si和Si(Q0+Q1)结构单元的含量先增加后降低,Al-O-结构单元的含量逐渐增加,炉渣结构在Al2O3与SiO2质量比为0.92时聚合度最小。实验研究了Al2O3含量和Al2O3等质量替代SiO2对铝硅酸盐熔渣体系高温物理化学性质的影响,结合熔渣的结构探讨了熔渣结构与性质之间的关系。结果表明:(1)碱度一定,熔渣粘度随Al2O3含量的增加先增大后略有降低,转折点为24 wt.%,粘滞活化能和熔化性温度随Al2O3含量的增加而增加;Al2O3等质量替代SiO2时,随着(wt.%Al2O3)/(wt.%SiO2)的增大炉渣粘度先减小后增大,转折点为0.92,粘滞活化能与粘度变化规律相似,与熔化性温度的变化规律相反;(2)固定碱度,随着Al2O3含量的增加,炉渣的密度先降低后增加,转折点在Al2O3含量为24 wt.%左右;(wt.%Al2O3)/(wt.%SiO2)增加使得熔渣密度先增加后降低,转折点为0.92;(3)Al2O3含量和(wt.%Al2O3)/(wt.%SiO2)的增加导致熔渣表面AlO45-四面体的增多,熔渣表面金属阳离子的浓度增加,熔渣的表面张力增加;(4)电导率与粘度具有负相关性;(5)Al2O3含量的增加导致炉渣的硫分配比和硫容量逐渐降低;以Al2O3等质量替代SiO2时,硫容量随(wt.%Al2O3)/(wt.%SiO2)的增加而增加;(6)结合熔渣结构分析,发现粘度、密度和电导率等性质的转变点与炉渣由硅酸盐熔渣体系向铝酸盐熔渣体系转变的成分点接近,即Al与Si原子比为1.0左右时,说明熔渣的物理化学性质与熔渣的结构有着密切的关系,且Al2O3含量和(wt.%Al2O3)/(wt.%SiO2)对炉渣物理化学性质的影响在硅酸盐熔渣体系和铝酸盐熔渣体系中不同。炉渣宏观性质与微观结构的关联性研究以粘度模型的开发为例,建立了一个基于熔渣结构的粘度预测模型,该模型能够很好地预测CaO-MgO-FeO-SiO2-Al2O3熔渣及其子体系在牛顿流体范围内的粘性行为。在模型中,明确了熔渣粘度、结构、温度三者之间的关系,考虑了AlO45-四面体的电荷补偿效应和不同碱金属阳离子对粘度的影响,将与未得到电荷补偿的Al3+键合的氧离子定义为超额桥氧(O*),从熔渣聚合理论确定了不同氧离子存在的形式和含量。通过对已有粘度计算模型和文献中CaO-MgO-FeO-SiO2-Al2O3熔渣及其子体系粘度数据的总结和分析,建立了一个有效粘度数据库并用于新建模型参数的优化。当前的模型能有效地应用于Al2O3-CaO-MgO-FeO-SiO2熔渣及其子体系的粘度计算,平均相对误差为20%左右,预测效果良好。根据炉渣物理化学性质的测量结果,预测了较宽成分范围炉渣的物理化学性质,并结合高炉操作要求,从渣铁分离和生铁质量两个方面探讨了基于铝酸盐造渣制度的可行性,在铝硅酸盐熔渣体系中找到了一个适合的炉渣成分区间:(3842wt.%)CaO-(2630 wt.%)Al2O3-(2025 wt.%)SiO2-9 wt.%MgO。该区域熔渣的物理化学性质不影响渣铁分离、提高了脱硫能力,满足高炉操作要求。综上所述,本文对高铝高炉渣的结构和物理化学性质进行了系统研究,创新性地提出了基于铝酸盐的高炉造渣制度,将为未来高炉大规模使用高铝铁矿原料提供科学依据和理论指导。

王康[7](2017)在《钒渣钠化焙烧过程中钒原子环境演变规律及碳酸铵浸出提钒研究》文中提出钒是我国重要的稀有战略资源,广泛应用于冶金、化工、航空航天等领域。同时,我国钒钛磁铁矿的矿产储量丰富,由钒钛磁铁矿冶炼得到的钒渣,也一直是我国最主要的提钒原料。长久以来,众多学者对于以钒渣为原料的的湿法提钒工艺进行了很多探索。目前主要的工业湿法提钒工艺是钠化焙烧-水浸提钒法和钙化焙烧-酸浸提钒法。钠化焙烧-水浸提钒的应用最为广泛。钒渣钠化焙烧过程中含钒物相的演变规律直接决定了后续水浸提钒率的高低。但目前关于该演变规律的研究仅停留在宏观层面(仅是物相种类的变化),无法从根本上实现焙烧过程中含钒物相演变的调控。因此,突破该瓶颈的关键在于从原子尺度上认识钒渣钠化焙烧过程中钒原子所历经的原子环境(包括钒原子的化学环境、空间环境、化学状态)的变化,以便从本质上调控含钒物相的演变以提高钒回收率。本文以转炉钒渣为原料,联用扫描电镜、X射线能谱、X射线衍射、X射线荧光光谱和X射线光电子能谱等分析测试手段,研究在钒渣钠化焙烧过程中钒原子的原子环境演变情况。得出如下演变规律:(1)钠化焙烧钒原子化学环境演变规律:焙烧初始,V3+与Fe2+/Fe3+和O2-构成的FexV3-xO4未被氧化,(Fe,Mg)2SiO4受热反应,Si4+以SiO4-基团的形式生成Ca3Al2Si3O12和Na2SiO3等产物。焙烧10 min时,FexV3-xO4开始氧化,V3+被氧化为V4+/V5+,生成FeVO4和FeV3O8等产物。焙烧15 min时,V5+开始与Na2CO3反应生成Na3VO4、NaV3O8、NaVO3。焙烧50 min时,(Fe,Mg)Cr2O4开始氧化,生成Na2CrO4。当焙烧90 min时,FexV3-xO4基本全部被氧化钠化生成Na3VO4、NaV3O8、NaVO3。(2)钠化焙烧钒原子空间环境演变规律:焙烧初始,钒铁尖晶石矿相晶体结构不变;铁橄榄石与Na2CO3反应生成树枝晶体。焙烧15 min时,钒铁尖晶石晶体结构开始破裂,V3+与Fe2+/Fe3+、O2-之间价键受热断裂,V5+与Na+、O2-生成钒酸钠盐纳米线晶体。焙烧30 min时,钒酸钠盐纳米线晶体长大成簇。焙烧70 min时,钒酸钠盐纳米线晶体进一步增多,聚集成束。焙烧90 min时,钒酸钠盐纳米线晶体束尺寸变大,钒酸钠盐纳米线晶体簇铺满表面。(3)钠化焙烧钒原子化学状态演变规律:焙烧初始,钒原子保持V3+,未被氧化。焙烧5 min时,部分V3+失去电子被氧化成V4+。焙烧10 min时,钒原子开始被逐渐氧化成V5+。焙烧50 min时,尖晶石中V3+与相邻Fe2+/Fe3+、O2-之间价键全部断裂,V3+已完全被氧化成V4+和V5+。焙烧90 min时,钒原子全部被氧化为V5+,钒渣中的钒尖晶石晶体结构不复存在。此外,鉴于钒渣钠化焙烧-水浸提钒工艺会产生Cl2、SO2等气体而腐蚀设备、污染环境,新近发展了钒渣钙化焙烧-酸浸提钒工艺。但由于钙化焙烧钒渣熟料酸浸时会形成钒-磷杂多酸而显着降低钒回收率。针对此问题,本文提出了碳酸铵浸出法以选择性浸出钒并抑制磷的浸出,从而提高钒回收率。本文采用单因素法优化得到最佳碳酸铵浸出条件为:固液比为1:20;浸出温度为80℃;焙烧渣粒径为45-74μm;(NH4)2CO3浓度为600 g/L;浸出时间为70 min。在此条件下钒的浸出率可达96.0%,磷的浸出率仅为9.2%。动力学分析结果显示,钙化焙烧钒渣熟料的碳酸铵浸出过程符合未反应核模型。在浸出过程的短时间阶段(0-15 min),浸出速率受固体产物层扩散控制;在浸出的长时间阶段(15-70 min),浸出速率受固体产物层扩散和表面化学反应的双重因素控制,当(NH4)2CO3浓度越高,固体产物层扩散控制起的作用提高越大。

刘衍辉[8](2017)在《高炉法制备高铬低镍不锈钢母液的工艺基础研究》文中研究说明随着国内不锈钢需求与消耗日益增长,镍、铬作为不锈钢必不可少的两个主要元素,其需求亦与日俱增,但我国镍、铬资源严重匮乏,且贫矿多、富矿少。2008年金融危机之前,镍的价格高昂,迫使我国不锈钢产业开始探索多元化的镍铬原料,尤其是使用低品位的镍铬矿的可行性。如何高效利用这些低品位资源,降低生产成本,对于提高企业市场竞争力意义重大。另外,现有不锈钢冶炼工艺一般是普通铁水+高碳铬铁+镍铁合金,而铬铁合金多以铬铁精矿、粉矿为原料,在矿热炉中进行冶炼;以红土矿为原料制备的镍铁合金是以RKEF-电炉工艺为主,上述两种工艺均能耗高、污染大、且操作成本高。在此背景下,本文提出采用红土矿与铬铁矿复合烧结-高炉冶炼直接生产不锈钢母液的紧凑型工艺,将之前的三条工艺生产线(镍铁与铬铁合金生产工艺以及混合加热制备不锈钢母液的工艺)合并为一条,从而简化低镍系不锈钢生产流程,减耗降本。本课题以所提出的紧凑型工艺流程涉及到的关键物理化学问题为对象,主要研究工作如下:(1)镍铬复合烧结矿还原制备不锈钢母液的可行性:以热力学计算为基础,从熔融还原与渣金分离两个方面,探究了采用高炉冶炼镍铬烧结矿制备不锈钢母液的可行性,并实验研究了还原温度与不同熔剂(CaO、SiO2与MgO)对Fe、Ni、Cr金属品位以及回收率的影响。(2)高炉渣的高温物理化学性质:与普通高炉渣相比,复合烧结-高炉冶炼直接生产不锈钢母液的紧凑型工艺,所形成的炉渣含有较高的Al2O3,本课题研究以1550℃下炉渣粘度小于0.5 Pa?s作为高炉炉缸顺行的判据,确定了高炉冶炼所需的成渣区域;借助分子动力学模拟获得了炉渣的高温结构信息,并利用红外光谱(FT-IR)与拉曼光谱(Raman)分析了高温淬火炉渣样品的结构;基于氧化物熔体的Butler’s方程绘制了CaO-SiO2-MgO-Al2O3四元渣系的等表面张力图;实验研究了炉渣成分对母液中[Si]含量的影响。(3)镍铬铁合金的高温物理化学性质:借助Chou模型,建立了Fe-Ni-Cr三元合金密度的计算模型,绘制了等密度图;基于过剩吉布斯自由能,利用Butler’s方程构建了Fe-Ni、Fe-Cr、Ni-Cr二元合金的表面张力计算模型,并绘制了Fe-Ni-Cr三元合金的等表面张力图;在考虑混合吉布斯自由能的条件下,计算了Fe-Ni、Fe-Cr、Ni-Cr二元合金的粘度,并绘制了Fe-Ni-Cr三元合金的等粘度图。(4)不锈钢母液紧凑型生产工艺中的高炉流程模拟:通过综合考虑物料平衡、热平衡以及热损失,引入了风口区燃烧焦炭与炉缸区反应焦炭两个概念,利用METSIM软件构建了高炉通用计算模型;在此基础上,研究了高炉各种操作参数对本文所提出的紧凑型工艺的影响,并给出了适宜操作参数。通过上述实验研究与模拟分析,本文得出的主要结论包括:(1)采用高炉冶炼镍铬复合烧结矿制备不锈钢母液是可行的,1600℃下熔融还原后得到的金属液中Fe、Ni、Cr的品位分别为73.39%、1.77%、16.42%,金属回收率分别为90.32%、92.11%、80.46%。CaO是有效且重要的造渣剂;SiO2可有效降低炉渣粘度,却不利于金属Cr的回收;MgO是一种无用且有害的造渣剂。(2)随着炉渣三元碱度(CaO/(Al2O3+SiO2))的提高,其结构趋于简单化。CNSi-Si、CNSi-Al与CNAl-Al、CNAl-Si(配位数CN:Coordination Number)的变化表明:CaO倾向于破坏与[SiO4]或[AlO4]四面体连接的[SiO4]四面体;红外光谱分析结果表明:Si-O、Al-O、Si-O-Al聚合体所对应的波谷深度趋于平缓,复杂聚合体逐步解聚,同时[SiO4]四面体与[AlO4]四面体之间的连接减少;拉曼光谱定量分析结果表明:Q3(Si)明显减小,Q1(Si)与Q0(Si)逐步增大,复杂Si-O聚合体解聚。炉渣中SiO2含量的增加会降低表面张力,而Ca O与Mg O可增大表面张力。当MgO=9%时,Ca O的增加以及SiO2的减少会导致母液中[Si]含量从2.7%下降至0.2%,而当MgO从9%升高至14%时,母液中[Si]含量先增加后减小。(3)Fe-Ni-Cr三元合金中Cr的升高会导致合金的密度与表面张力降低,而Ni的添加会导致合金的密度增加,但表面张力略微降低。通过对比分析Fe-Cr二元合金的表面张力实验测定值与模型预测值,给出了纯Cr的表面张力值(1150mN/m)。Ni可降低三元合金的粘度;当合金中Cr超过20 mole%时,Cr可增大其粘度;当Cr<20 mole%,Ni 8090 mole%,Fe<20 mole%,存在一个三元合金的低粘度区域。(4)在不考虑高炉容积效应的情况下,假定高炉炉缸操作温度为1600℃,此时,高炉模型模拟得出的适宜操作参数如下:2337 Nm3/THM鼓风量,1250℃鼓风温度,6%富氧率,280 kg/THM喷吹煤粉量,不加湿鼓风,743 kg/THM焦比,365 kg/THM熔剂(CaO:SiO2=9:1)。以适宜操作参数为计算基础,鼓风温度提高50℃可导致焦比降低25 kg/THM;富氧率提高到10%时,鼓风量可降低至1995Nm3/THM,但焦比变化不大;若喷吹煤粉量提高20 kg/THM,焦比可降低14kg/THM;若鼓风中水份含量提高2%,焦比则快速上升至846 kg/THM。本文通过总结国内外镍、铬资源处理工艺的研究进展,基于不锈钢企业对低品位镍、铬资源的探索,提出了高炉冶炼镍铬复合烧结矿制备不锈钢母液的紧凑型工艺,并重点研究了镍铬复合烧结矿的熔融还原工艺,计算并测定了炉渣以及镍铬铁合金的高温物理化学性质,模拟研究了不同操作参数对所提工艺的影响,上述研究工作对紧凑型工艺的应用与设计具有良好的指导意义。

刘东[9](2016)在《高饱和磁通密度锰锌铁氧体的开发及添加Li+对材料结构与性能的影响》文中认为锰锌铁氧体是开关电源中的关键材料,是功率转换与传输功能的核心担当者。提高锰锌铁氧体的饱和磁通密度(Bs)、降低功率损耗(Pcvv)是实现开关电源小型化和高效化的必由之路。通过增加组成中Fe304的含量的方法提高材料的居里温度(Tc)是提高Bs的重要途径。但是,Fe304的增加会导致烧结体内部Fe2+含量的增加,Pcv的谷点温度降低,偏离工作温度区间(80~100℃C)。Fe2+含量的增多还导致电阻率下降,涡流损耗增大,总损耗增加。一般要添加NiO来解决谷点温度降低的问题,本文另辟蹊径,选择添加具有较大的负值K1的Li+。通过实验,确定了Fe203含量55.12mol%,Li+的添加量(以LiO.5计)0.4mol%的最佳组成。通过研究发现添加Li+明显提高了 Tc,改善了饱和磁通密度的温度稳定性,从而提高100℃C时的Bs。添加Li+还可以使烧结升温过程中的尖晶石化反应开始温度降低约60℃、致密化开始温度升高约100℃,有利于烧结体内部气孔的排除和烧结密度的提高。Li+完全固溶入尖晶石相晶格,使晶格常数降低,会减少Ca2+在晶界上的偏析,降低电阻率,增加损耗。为了降低损耗,研究了粉体粒径与CaCO3添加量的匹配、CaCO3添加量与SiO2添加量的匹配以及SnO2的添加对材料电磁特性的影响。CaCO3添加量和制备样品所用的粉体的粒径增加,Pcv降低;粉体粒径相同时,CaCO3添加量的增加,Pcvv降低。SiO2的添加量为60ppm时,CaC03的添加量的改变对磁电特性的影响较小;SiO2的添加量为80ppm时,CaC03添加量的变化对磁电特性影响较大。添加Sn02导致二峰温度和谷点温度降低,常温和谷点温度处的Pcv降低,100℃时的Pcvv增加。提高Bs的另一条途径是提高材料的密度。保持烧结温度不变,通过调节烧成气氛,制备出了同时具有高Bs和低Pcv的锰锌功率铁氧体。Bs=560mT(25℃,H=1194A/m)、Bs=460mT(100℃,H=1194A/m),谷点功耗 Pcvmin=275kW/m3(95℃,B m=200mT,f=100kHz)。该材料的Bs高于TDK的PC90,Pcv接近PC47,兼具二者的优点。使用该材料制造的磁芯的体积比传统材料减少20~300%。工业上使用的Li源一般是Li2C03,但其溶解度较大,在使用时会导致成份不均匀,材料特性和一致性较差。从溶解度和含锂量以及制备的工艺等指标考虑,本研究选择以LiFe02的方式添加。以LiFe02的形式添加还可以以Fe203的增量来追踪极难测试的Li的含量,利于精确控制成份。采用固相反应的方法制备了LiFeO2,并研究了制备工艺对结构和溶解度的影响。在实验室和量产实验中,使用LiFeO2作为Li源制得材料的电磁特性和一致性都很好。说明以LiFeO2的形式添加可以解决添加Li2CO3时烧结过程中Li挥发的问题。

刘海波[10](2013)在《热处理铝代针铁矿的结构演化及其表面反应性》文中指出铁氧化物是地表系统的重要组成矿物。目前已知的铁氧化物矿物共有16种,其中以赤铁矿、针铁矿、磁铁矿、纤铁矿、水铁矿5种矿物最为常见。针铁矿是表生氧化环境最主要的铁氧化物,也是土壤和沉积物中极具表面活性和生物化学活性的重要组分之一。作为天然的纳-微米矿物,针铁矿对地表系统中有机污染物、无机阴离子(团)、重金属等环境有毒有害物质的迁移、转化及最终的环境归宿具有重要的影响,因此,针铁矿结构和表面反应性的研究已成为近年矿物学、环境地球化学等领域的一个研究热点。但目前已有的研究主要集中在针铁矿体相结构及其物理化学性质的研究,对其表面特性与结构间的关系,特别是其原子局域结构对表面反应活性的制约机制缺乏深入的研究,从而影响了人们对矿物环境自净化过程和机制的深入认识,而这是我们理解和掌握地表系统物质循环和污染物环境归趋的关键。另一方面,虽然目前已有的研究非常关注纯相针铁矿的结构及其物理学化学特性,但由于地质条件的复杂性,已有的少数研究表明,针铁矿中往往存在一定程度的类质同象置换(如,Al3+→Fe3+),类质同象置换对针铁矿的局域结构、晶体化学特性及其表面反应性有什么影响,对于这一问题的研究至今为止还鲜有报道。为此,本论文从铝代针铁矿的合成入手,采用微区微束技术(场发射扫描电镜、透射电镜等)和现代谱学技术(FTIR、Raman等),结合矿物相和晶体化学表征方法,通过合成铝代针铁矿和天然针铁矿的对比研究,揭示了Al3+→Fe3+置换对针铁矿及其处理产物局域结构、表面物理化学特征及其热稳定性等的影响及其制约机制,建立了铝代针铁矿的结构演化模式;在此基础上,采用吸附实验方法,阐明了针铁矿局域结构变化的对其吸附、催化性能的影响机理及其反应机制,并取得了如下主要创新成果:1、识别出针铁矿晶体存在的1种结构羟基、3种表面羟基和1种新发现的无氢键作用的Fe-OH,以及3层表面吸附水。2、铝代针铁的合成实验表明,高pH有利于提高铝离子进入针铁矿晶格,形成较高铝含量的铝代针铁矿。发现溶液中铝离子存在不仅阻碍针铁矿的生长、降低结晶度,而且影响针铁矿的晶体形貌,表现为铝替代越多针铁矿长径比越小。铝对Fe的类质同象置换可提高针铁矿结构的稳定性,当铝替代量从0增加到9.1%,针铁矿脱水相变为赤铁矿的峰值温度从225℃提高到了275℃,相应的针铁矿热分解活化能也从117.8kJ/mol增加到126.7kJ/mol。铝替代还提高了针铁矿的热还原转变为赤铁矿、纳米铁的温度。3、查明新桥褐铁矿矿石由呈针状、片状的纳米针铁矿交织排列组成,并形成了具有开放孔隙的纳米孔结构,其中针铁矿含量超过95%,且部分针铁矿晶格铁为铝所替代。在空气气氛中,针铁矿在225℃左右开始转化为赤铁矿。生成的赤铁矿不仅保留了针铁矿原有的形貌,而且由于针铁矿晶体脱水相变多晶化,新生了颗粒间纳米孔。随着煅烧温度升高,赤铁矿颗粒变大,赤铁矿粒间空隙变大,比表面积降低,250-350℃煅烧针铁矿具有最大比表面积。与煅烧前针铁矿相比,产物比表面积从12.7m2/g增加到111.6m2/g,提高了8.8倍。这一成果为天然针铁矿煅烧产物发挥吸附性能和催化剂载体作用提供理论基础。4、基于铝代针铁矿热处理结构演化规律认识和表面反应性响应的理解,对空气气氛煅烧获得的赤铁矿、氢还原获得的磁铁矿和纳米铁等纳米结构化材料在吸附除磷、催化脱焦油、还原净化水中硝酸盐和亚硝酸盐、转化对硝基酚、去除重金属离子等效果进行系统研究,并把天然针铁矿演化产物与合成针铁矿演化产物、商品铁氧化物和纳米铁进行性能对比,发现天然针铁矿演化产物比合成针铁矿的演化产物具有了更好的表面性能和反应活性,其原因归结于天然针铁矿中存在的少量类质同象替代的铝导致了衍生产物赤铁矿、磁铁矿、纳米铁的晶格缺陷增多,比表面积增大、表面活性和化学反应活性的增强。表明天然纳米矿物材料在上述污染物净化方面表现出的特异性能具有巨大的应用潜力。同时实验研究中,对检测方法进行了创新,研究出利用总有机碳分析仪(TOC/N仪)检测气体中有机碳、无机碳、甲烷等含量的方法。

二、A Mssbauer effect study of Fe~(3+) bearing γ-Fe_2SiO_4(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、A Mssbauer effect study of Fe~(3+) bearing γ-Fe_2SiO_4(论文提纲范文)

(2)俯冲带氧逸度研究:进展和展望(论文提纲范文)

1 引言
2 氧逸度和氧气当量
3 氧逸度表示方法
4 岩石样品氧逸度估算方法
    4.1 铁的行为
        4.1.1 矿物组合中铁的行为
        4.1.2 熔体中Fe3+/Fe2+或Fe3+/ΣFe比值
    4.2 钒的行为
    4.3 铈和铕的行为
    4.4 硫的行为
5 地幔楔氧逸度
6 板片脱水流体的氧逸度和氧气当量
7 地幔部分熔融、岩浆减压上升和分离结晶过程中氧逸度的变化
    7.1 地幔部分熔融过程中氧逸度的变化
    7.2 岩浆减压上升过程中氧逸度的变化
    7.3 岩浆分离结晶过程中氧逸度的变化
8 主要认识和展望

(3)宁芜盆地马鞍山绿松石矿带典型矿床成因研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 绿松石概述
    1.2 选题意义和项目依托
    1.3 绿松石研究现状
        1.3.1 基本特征和应用
        1.3.2 矿床成因
        1.3.3 马鞍山绿松石矿带研究现状
    1.4 研究内容和研究方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
    1.5 完成工作量
    1.6 主要研究成果
2 区域地质概况
    2.1 长江中下游多金属成矿带
    2.2 宁芜盆地
        2.2.1 地层
        2.2.2 构造
        2.2.3 岩浆岩
        2.2.4 矿产资源
    2.3 马鞍山绿松石矿带
        2.3.1 绿松石矿床分布
        2.3.2 岩石类型
        2.3.3 岩石蚀变
3 典型绿松石矿床特征
    3.1 大黄山绿松石矿床
        3.1.1 矿床地质
        3.1.2 矿化特征
    3.2 笔架山绿松石矿床
        3.2.1 矿床地质
        3.2.2 矿化特征
    3.3 绿松石矿床与磁铁矿矿床空间关系
    3.4 绿松石伴生(共生)矿物
4 矿相学和矿物学特征
    4.1 样品特征和测试方法
        4.1.1 样品特征
        4.1.2 测试方法
    4.2 矿相学特征
        4.2.1 绿松石产出特征
        4.2.2 背散射(BSE)图像
    4.3 矿物学特征
        4.3.1 结构特征
        4.3.2 显微形貌(SEM)特征
        4.3.3 化学成分
    4.4 非晶质绿松石
        4.4.1 矿物学特征
        4.4.2 矿物地球化学特征
        4.4.3 现象和讨论
5 宝石学和谱学特征
    5.1 宝石学特征
        5.1.1 常规特征
        5.1.2 绿松石分类
        5.1.3 原料品质评价和分级
        5.1.4 成品品质评价和分级
    5.2 谱学特征
        5.2.1 红外光谱特征
        5.2.2 拉曼光谱特征
    5.3 差热分析
        5.3.1 热重曲线
        5.3.2 差热曲线
    5.4 绿松石颜色
        5.4.1 颜色类型
        5.4.2 化学成分与颜色
6 矿床地球化学特征
    6.1 样品特征和测试方法
        6.1.1 样品特征
        6.1.2 测试方法
    6.2 矿物微区地球化学特征
        6.2.1 黄铁矿化学成分
        6.2.2 蚀变矿物化学成分
    6.3 绿松石和磷灰石主量元素特征
    6.4 微量元素特征
        6.4.1 黄铁矿微量元素
        6.4.2 绿松石和磷灰石微量元素
    6.5 稀土元素特征
        6.5.1 黄铁矿和绿松石稀土元素
        6.5.2 绿松石和磷灰石稀土元素
    6.6 硫同位素特征
7 矿床成因
    7.1 成矿条件
    7.2 成矿流体(热液)特征
        7.2.1 成矿流体(热液)来源
        7.2.2 成矿流体(热液)性质
    7.3 成矿物质来源
        7.3.1 P组分来源
        7.3.2 Cu组分来源
        7.3.3 Al组分来源
        7.3.4 Fe组分来源
    7.4 成因类型和成矿阶段
        7.4.1 成因类型判定依据
        7.4.2 成矿阶段
    7.5 矿床成因和成矿过程
        7.5.1 假象成矿阶段(假象绿松石+高岭石矿物组合阶段)
        7.5.2 热液成矿阶段(绿松石+石英+黄铁矿+高岭石矿物组合阶段)
        7.5.3 成矿后改造阶段
        7.5.4 矿化范围
8 成矿预测
    8.1 找矿方向
    8.2 找矿标志
9 结论
致谢
参考文献
附录

(5)富铁镍渣中铁组元氧化的物理化学机制及其迁移行为研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 富铁镍渣的综合利用现状研究
        1.2.1 铁组元的回收与再利用
        1.2.1.1 还原-磁选法回收铁精矿
        1.2.1.2 钢铁和合金生产
        1.2.2 富铁镍渣中镍、钴和铜的回收现状
        1.2.2.1 还原法
        1.2.2.2 浸出法
        1.2.2.3 浮选法
        1.2.3 富铁镍渣用于生产建筑材料的研究
        1.2.3.1 制作微晶玻璃
        1.2.3.2 生产水泥
        1.2.3.3 生产混凝土
        1.2.4 富铁镍渣用于矿山填埋的研究
        1.2.5 富铁镍渣综合利用中存在的问题
    1.3 氧化法富集Fe_2SiO_4中Fe组元的研究进展
        1.3.1 Fe_2SiO_4 的氧化研究
        1.3.2 Fe_2SiO_4 的氧化动力学研究
    1.4 细粒磁铁矿的磁选工艺研究进展
    1.5 FactSage热力学软件在冶金领域的应用研究
    1.6 FeO-SiO_2-MgO-CaO体系的熔化性质研究进展
    1.7 本课题的研究意义、内容及创新点
        1.7.1 研究目的与意义
        1.7.2 研究内容
        1.7.3 主要创新点
第2章 实验部分
    2.1 原料与设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 富铁FeO-SiO_2-MgO-CaO合成渣的制备
        2.2.2 富铁FeO-SiO_2-MgO-CaO合成渣熔化特征温度的测定
        2.2.3 空气气氛中样品的氧化流程
        2.2.4 氩气保护升温实验
        2.2.5 富铁镍渣在微波工作站中的氧化流程
        2.2.6 氧化镍渣中磁铁矿的磁选流程
    2.3 样品的检测与表征
第3章 富铁镍渣中Fe_2SiO_4 氧化的热力学分析
    3.1 引言
    3.2 富铁镍渣的化学成分及其显微结构分析
        3.2.1 富铁镍渣的化学成分分析
        3.2.2 富铁镍渣的物相分析
        3.2.3 富铁镍渣的显微结构分析
    3.3 化学反应吉布斯自由能ΔGθ与温度的关系
    3.4 CaO含量对空气气氛中FeO-SiO_2-MgO-CaO渣相图的影响
        3.4.1 CaO含量对空气气氛中FeO-SiO_2-MgO-CaO渣相平衡图的影响
        3.4.2 CaO含量对空气气氛中FeO-SiO_2-MgO-CaO渣等温线投影图的影响
    3.5 本章小结
第4章 FeO-SiO_2-MgO-CaO渣的熔化性质研究
    4.1 引言
    4.2 FeO-SiO_2-MgO-CaO体系在O2气氛中物相演变的热力学计算
        4.2.1 不同FeO/SiO_2时FeO-SiO_2-MgO-CaO体系的物相演变计算
        4.2.2 不同MgO/SiO_2时FeO-SiO_2-MgO-CaO体系的物相演变计算
    4.3 FeO-SiO_2-MgO-CaO合成渣在空气中的熔化性质研究
        4.3.1 FeO/SiO_2对FeO-SiO_2-MgO-CaO合成渣熔化特征温度的影响
        4.3.2 MgO/SiO_2对FeO-SiO_2-MgO-CaO合成渣熔化特征温度的影响
        4.3.3 合成渣氧化产物的物相分析
    4.4 改性富铁镍渣在空气中的熔化性质研究
    4.5 本章小结
第5章 富铁镍渣中Fe_2SiO_4 氧化过程的物相演变研究
    5.1 引言
    5.2 改性富铁镍渣在氧化过程中物相演变的热力学计算
        5.2.1 不同碱度时的物相演变计算
        5.2.2 尖晶石相的组分计算
    5.3 富铁镍渣中Fe_2SiO_4 在空气中的升温氧化
    5.4 熔融富铁镍渣中Fe_2SiO_4 在空气气氛中的等温氧化
        5.4.1 氧化时间对Fe_2SiO_4 等温氧化过程中物相演变的影响
        5.4.1.1 氧化时间对渣中w(Fe~(2+))的影响
        5.4.1.2 氧化时间对Fe_2SiO_4 氧化过程中物相演变的影响
        5.4.2 空气流速对Fe_2SiO_4 等温氧化过程中物相演变的影响
        5.4.2.1 空气流速对渣中w(Fe~(2+))的影响
        5.4.2.2 空气流速对Fe_2SiO_4 氧化过程中物相演变的影响
        5.4.3 碱度对Fe_2SiO_4 等温氧化过程中物相演变的影响
        5.4.3.1 碱度对渣中w(Fe~(2+))的影响
        5.4.3.2 碱度对Fe_2SiO_4 氧化过程中物相演变的影响
        5.4.4 氧化温度对Fe_2SiO_4 等温氧化过程中物相演变的影响
        5.4.4.1 氧化温度对熔渣中w(Fe~(2+))的影响
        5.3.4.2 氧化温度对Fe_2SiO_4 氧化过程中物相演变的影响
    5.5 熔融富铁镍渣中Fe_2SiO_4在O2气氛中的等温氧化
    5.6 本章小结
第6章 富铁镍渣中Fe_2SiO_4 的氧化动力学研究
    6.1 引言
    6.2 富铁镍渣中Fe_2SiO_4 的氧化动力学研究
        6.2.1 富铁镍渣中Fe_2SiO_4 在空气中的升温氧化动力学
        6.2.2 熔融富铁镍渣中Fe_2SiO_4 的等温氧化动力学
    6.3 熔融富铁镍渣中Fe_2SiO_4 的氧化机理
    6.4 本章小结
第7章 氧化镍渣中磁铁矿的磁选工艺研究
    7.1 引言
    7.2 氧化镍渣中磁铁矿的显微结构研究
        7.2.1 氧化时间对磁铁矿显微结构的影响
        7.2.2 温度对磁铁矿显微结构的影响
        7.2.3 碱度对磁铁矿显微结构的影响
        7.2.4 空气流速对磁铁矿显微结构的影响
    7.3 氧化镍渣中磁铁矿的选矿工艺研究
        7.3.1 氧化镍渣的矿物学分析
        7.3.1.1 氧化镍渣的矿物组成及其性质
        7.3.1.2 氧化镍渣中主要矿物的赋存状态及嵌布特征
        7.3.1.3 氧化镍渣中不同矿物的显微硬度
        7.3.2 氧化镍渣中磁铁矿的磁选研究
        7.3.2.1 氧化镍渣的颗粒粒径对磁选的影响
        7.3.2.2 磁感应强度对磁选的影响
        7.3.2.3 磁选流程对磁选的影响
    7.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读博士学位期间的科研成果

(6)铝硅酸盐基高炉渣结构和性能基础研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 我国钢铁工业的发展及铁矿石使用概况
    1.2 高炉渣的形成及冶金功能
    1.3 高炉渣主要高温理化性质
        1.3.1 液相线温度及熔化性温度
        1.3.2 粘度
        1.3.3 密度
        1.3.4 表面性质
        1.3.5 电导率
        1.3.6 硫容量
    1.4 高炉渣高温熔体结构
        1.4.1 高炉渣常见组分及其分类
        1.4.2 炉渣的复合阴离子
        1.4.3 炉渣结构的表征
        1.4.4 炉渣结构的研究方法
    1.5 A_l2O_3对高炉渣性质的影响
    1.6 铝硅酸盐熔渣的结构
    1.7 课题研究路线及内容
2 实验方案及炉渣结构、性质研究方法
    2.1 实验方案
        2.1.1 实验炉渣成分设计
        2.1.2 基于FactSage理论计算的炉渣液相区
    2.2 实验设备及研究方法
        2.2.1 熔渣结构
        2.2.2 流动性
        2.2.3 密度
        2.2.4 表面张力
        2.2.5 电导率
        2.2.6 硫容量
    2.3 本章小结
3 铝硅酸盐基高炉渣结构研究
    3.1 分子动力学模拟
        3.1.1 径向分布函数
        3.1.2 配位数
        3.1.3 AlO_4~(5-)与SiO_4~(4-)四面体的连接情况
        3.1.4 不同类型氧的分布
        3.1.5 Q~n及聚合度
    3.2 拉曼光谱炉渣结构分析
    3.3 本章小结
4 铝硅酸盐基高炉渣高温理化性质
    4.1 流动性
        4.1.1 A_l2O_3含量对流动性的影响
        4.1.2 (wt.%A_l2O_3)/(wt.%SiO_2)对流动性的影响
        4.1.3 熔渣粘度与结构的关系
    4.2 密度
        4.2.1 A_l2O_3含量和(wt.%A_l2O_3)/(wt.%SiO_2)对密度的影响
        4.2.2 炉渣密度与结构的关系
    4.3 表面张力
        4.3.1 A_l2O_3含量和(wt.%A_l2O_3)/(wt.%SiO_2)对表面张力的影响
        4.3.2 炉渣表面张力与结构的关系
    4.4 电导率
        4.4.1 A_l2O_3含量和(wt.%A_l2O_3)/(wt.%SiO_2)对电导率的影响
        4.4.2 炉渣电导率与粘度和结构的关系
    4.5 硫容量
        4.5.1 A_l2O_3含量和(wt.%A_l2O_3)/(wt.%SiO_2)对硫容量的影响
        4.5.2 炉渣硫容量与结构的关系
    4.6 本章小结
5 铝硅酸盐基炉渣粘度模型开发
    5.1 粘度模型研究进展
        5.1.1 基于温度-粘度的模型
        5.1.2 基于成分耦合和熔体结构的粘度模型
    5.2 模型的理论基础
    5.3 模型的构建
        5.3.1 熔渣中不同类型氧含量的计算
        5.3.2 有效粘度数据库的建立
        5.3.3 模型参数的优化
    5.4 模型的预测效果
        5.4.1 SiO_2和A_l2O_3体系
        5.4.2 二元体系
        5.4.3 三元体系
        5.4.4 四元和五元体系
    5.5 本章小结
6 铝硅酸盐基造渣制度的革新
    6.1 熔渣高温理化性质的预测
        6.1.1 等粘度图
        6.1.2 等表面张力图
        6.1.3 等电导率图
        6.1.4 等硫容量图
    6.2 铝硅酸盐基造渣制度可行性分析
        6.2.1 渣铁分离
        6.2.2 炉渣脱硫
    6.3 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
附录
    A.攻读博士学位期间发表的论文目录
    B.作者在攻读学位期间申请的专利目录
    C.攻读博士学位期间参加的国内外学术交流
    D.攻读博士学位期间获奖情况
    E.学位论文数据集
致谢

(7)钒渣钠化焙烧过程中钒原子环境演变规律及碳酸铵浸出提钒研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 钒资源及应用概述
        1.1.1 钒的性质及用途
        1.1.2 钒的来源
        1.1.3 钒的提取
    1.2 钒渣提钒研究现状
        1.2.1 钒渣矿相结构
        1.2.2 钒渣钠化焙烧-水浸提钒
        1.2.3 钒渣钙化焙烧-酸浸提钒
    1.3 课题的提出
        1.3.1 研究目的及意义
        1.3.2 研究内容
2 钒渣钠化焙烧过程中钒原子的化学环境演变规律研究
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 实验过程
    2.2 实验结果与讨论
        2.2.1 钒渣的物相种类
        2.2.2 钠化焙烧 2.5 min时渣中钒原子的化学环境
        2.2.3 钠化焙烧 5 min时渣中钒原子的化学环境
        2.2.4 钠化焙烧 10 min时渣中钒原子的化学环境
        2.2.5 钠化焙烧 15 min时渣中钒原子的化学环境
        2.2.6 钠化焙烧 30 min时渣中钒原子的化学环境
        2.2.7 钠化焙烧 50 min时渣中钒原子的化学环境
        2.2.8 钠化焙烧 70 min时渣中钒原子的化学环境
        2.2.9 钠化焙烧 90 min时渣中钒原子的化学环境
    2.3 本章小结
3 钠化焙烧钒原子空间环境演变规律研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验仪器
        3.1.3 实验过程
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 钒渣的矿相结构
        3.2.2 钠化焙烧 2.5 min与 5 min时渣中钒原子的空间环境
        3.2.3 钠化焙烧 10 min时渣中钒原子的空间环境
        3.2.4 钠化焙烧 15 min时渣中钒原子的空间环境
        3.2.5 钠化焙烧 30 min时渣中钒原子的空间环境
        3.2.6 钠化焙烧 50 min时渣中钒原子的空间环境
        3.2.7 钠化焙烧 70 min时渣中钒原子的空间环境
        3.2.8 钠化焙烧 90 min时渣中钒原子的空间环境
    3.3 本章小结
4 钠化焙烧钒原子化学状态演变规律研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验原料
        4.1.2 实验仪器
        4.1.3 实验过程
        4.1.4 应用XPS分析钒价态的原理
    4.2 实验结果与讨论
        4.2.1 钠化焙烧 2.5 min - 15 min时渣中钒原子化学状态
        4.2.2 钠化焙烧 30 min - 90 min时渣中钒原子化学状态
    4.3 本章小结
5 钒渣钙化焙烧熟料的碳酸铵浸出提钒研究
    5.1 实验部分
        5.1.1 实验原料
        5.1.2 实验仪器
        5.1.3 实验过程
        5.1.4 实验原理
    5.2 实验结果与讨论
        5.2.1 钙化焙烧钒渣浸出前后的物相与微观形貌
        5.2.2 浸出条件对浸出率的影响
        5.2.3 浸出动力学分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
    A. 攻读学位期间发表的论文
    B. 攻读学位期间参与的科研项目
    C. 攻读学位期间参加的学术会议

(8)高炉法制备高铬低镍不锈钢母液的工艺基础研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 不锈钢简介
        1.1.1 分类及其应用
        1.1.2 合金元素的作用
        1.1.3 发展现状
    1.2 铬资源利用概况
        1.2.1 电炉工艺
        1.2.2 转炉熔融还原工艺
        1.2.3 高炉冶炼含铬铁水工艺
    1.3 镍资源利用概况
        1.3.1 湿法处理工艺
        1.3.2 火法处理工艺
    1.4 研究背景
    1.5 研究思路及内容
2 工艺可行性分析
    2.1 渣金分离可行性
        2.1.1 炉渣液相线温度
        2.1.2 合金熔点
    2.2 熔融还原可行性
        2.2.1 还原温度的影响
        2.2.2 CaO的影响
        2.2.3 SiO_2的影响
        2.2.4 MgO的影响
    2.3 小结
3 镍铬复合烧结矿还原行为研究
    3.1 实验方法
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验方案
        3.1.3 实验流程
        3.1.4 实验装置
    3.2 温度的影响
    3.3 熔剂的影响
        3.3.1 熔剂对炉渣性质的影响
        3.3.2 Ca O的影响
        3.3.3 SiO_2的影响
        3.3.4 MgO的影响
    3.4 小结
4 高炉渣高温物理化学性质
    4.1 粘度及成渣区域
        4.1.1 实验方案
        4.1.2 实验设备
        4.1.3 粘度测试方法
        4.1.4 粘度测试结果
        4.1.5 成渣区域
    4.2 高炉渣结构研究
        4.2.1 研究进展
        4.2.2 分子动力学模拟
        4.2.3 炉渣结构信息
        4.2.4 红外光谱分析熔体结构
        4.2.5 拉曼光谱分析熔体结构
        4.2.6 炉渣结构与粘度的关系
    4.3 炉渣表面张力
        4.3.1 高温测试手段
        4.3.2 研究进展
        4.3.3 计算模型
        4.3.4 等表面张力图
    4.4 不锈钢母液中[Si]的变化
        4.4.1 实验方案
        4.4.2 实验装置
        4.4.3 测试结果
    4.5 小结
5 镍铬铁合金高温物理化学性质
    5.1 润湿性测试
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 测试设备
        5.1.3 实验流程
    5.2 密度
        5.2.1 数据获取
        5.2.2 测试结果
        5.2.3 计算模型
    5.3 表面张力
        5.3.1 研究进展
        5.3.2 测试结果
        5.3.3 二元合金计算模型
        5.3.4 三元合金计算模型
    5.4 粘度
        5.4.1 研究进展
        5.4.2 二元合金计算模型
        5.4.3 三元合金计算模型
        5.4.4 三元合金等粘度图
    5.5 小结
6 高炉工艺流程模拟
    6.1 METSIM软件简介
        6.1.1 功能简介
        6.1.2 工业应用
    6.2 通用高炉模型
        6.2.1 工艺流程图
        6.2.2 不同区域内化学反应
        6.2.3 两种焦炭类型的引入
        6.2.4 反馈控制
        6.2.5 热损失
        6.2.6 模型评价
    6.3 炉缸温度与Cr_2O_3的影响
        6.3.1 炉缸操作温度
        6.3.2 入炉原料中Cr_2O_3含量
    6.4 紧凑型工艺流程模拟
        6.4.1 模拟条件
        6.4.2 鼓风温度的影响
        6.4.3 富氧率的影响
        6.4.4 喷煤量的影响
        6.4.5 加湿鼓风的影响
        6.4.6 熔剂的影响
    6.5 适宜操作参数
        6.5.1 物料平衡
        6.5.2 热量平衡
    6.6 小结
7 结论及创新点
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
致谢
参考文献
附录
    A 攻读博士学位期间发表的论文目录
    B 攻读博士学位期间参加的国内外学术交流
    C 攻读博士学位期间主持或参与的科研项目
    D 攻读博士学位期间获奖情况

(9)高饱和磁通密度锰锌铁氧体的开发及添加Li+对材料结构与性能的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 高饱和磁通密度锰锌铁氧体的研究背景
    1.2 锰锌铁氧体及其结构
    1.3 提高饱和磁通密度的途径
    1.4 降低功率损耗的方法
    1.5 改善B_s的温度稳定性的思路
    1.6 制备工艺对B_s和P_(cv)的影响
    1.7 高饱和磁通密度锰锌铁氧体产品现状
    1.8 本课题的研究目标和内容
    1.9 论文结构安排
第二章 主组成的设计与优化研究
    2.1 磁晶各向异性常数与磁致伸缩常数对材料特性的影响
    2.2 MnZn铁氧体组成对电磁特性的影响
    2.3 主组成的第一次实验设计方案与实验方法
    2.4 样品评价的方法
    2.5 主组成对材料性能影响的解析
        2.5.1 主组成对材料磁导率的影响
        2.5.2 主组成对功率损耗的影响
        2.5.3 主组成对B_s-T特性的影响
        2.5.4 主组成第一次实验结果的总结
    2.6 主组成的优化研究
        2.6.1 目标组成优化设计方案
        2.6.2 优化实验样品的电磁特性研究
    2.7 本章小结
第三章 添加Li~+对锰锌铁氧体结构和性能的影响研究
    3.1 实验方法
    3.2 添加Li~+对锰锌功率铁氧体结构的影响
    3.3 添加Li~+对晶格参数的影响
    3.4 添加Li~+对烧成过程的影响
    3.5 添加Li~+对锰锌铁氧体磁电特性的影响
    3.6 本章小结
第四章 粉体粒径及添加物的优化研究
    4.1 粉体粒径与CaCO_3添加量的协调
        4.1.1 粉体粒径和CaCO_3对锰锌铁氧体微观结构的影响
        4.1.2 粉体粒径和CaCO_3添加量对锰锌铁氧体磁性能的影响
        4.1.3 小结
    4.2 SiO_2和CaCO_3的添加量的组合对锰锌铁氧体的磁电特性的影响
        4.2.1 SiO_2和CaCO_3添加量对电磁特性的影响
        4.2.2 SiO_2和CaCO_3对材料性能的影响小结
    4.3 SnO_2的添加对材料磁电特性的影响
        4.3.1 SnO_2添加对磁电特性的影响
        4.3.2 本节小结
    4.4 本章小结
第五章 烧成工艺对材料特性的影响研究
    5.1 锰锌铁氧体烧结过程的特点
    5.2 烧成气氛的探究及优化选择
        5.2.1 实验方法
        5.2.2 性能测试
        5.2.3 电磁特性测试结果
    5.3 本章小结
第六章 MnZnFeLi四元铁氧体材料产业化的若干问题研究
    6.1 Li~+的添加形式的研究
        6.1.1 LiFeO_2的制备研究
        6.1.2 制备工艺对结构及溶解度的影响研究
        6.1.3 本节小结
    6.2 主要原材料简介
    6.3 添加物介绍
    6.4 添加Li~+与烧成用锆质材料的研究
    6.5 原材料的成份、物理特性的评价研究
        6.5.1 原材料的组成研究
        6.5.2 原材料的粉体特性研究
        6.5.3 原材料SEM观察
    6.6 样品制备与测试结果分析
        6.6.1 样品尺寸及密度
        6.6.2 μ_i-T特性
        6.6.3 损耗特性
        6.6.4 直流磁化特性
        6.6.5 对Fe_2O_3、Mn_3O_4、ZnO评价的结论
    6.7 本章小结
第七章 结论
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果

(10)热处理铝代针铁矿的结构演化及其表面反应性(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
致谢
第一章 绪论
    1.1 铁氧化物简介
        1.1.1 铁氧化物种类及基本特征
        1.1.2 铁氧化物结构
        1.1.3 铁氧化物同晶替代
    1.2 针铁矿结构
    1.3 针铁矿同晶替代
    1.4 针铁矿研究现状
        1.4.1 针铁矿的表面特性
        1.4.2 阴离子的吸附剂
        1.4.3 对有机和无机酸的吸附
        1.4.4 阳离子吸附研究现状
        1.4.5 对气体的吸附研究
        1.4.6 催化剂
    1.5 晶格铝替代针铁矿研究现状
    1.6 研究目的及意义
    1.7 研究内容
第二章 铝代针铁矿的合成及其表征
    2.1 针铁矿的制备
    2.2 铝代针铁矿的合成
    2.3 针铁矿的表征
        2.3.1 XRD
        2.3.2 TEM
        2.3.3 FESEM
        2.3.4 TG/DTG
        2.3.5 FT-ATR
        2.3.6 FT-IES
        2.3.7 光谱
        2.3.8 比表面积仪
    2.4 应用
第三章 针铁矿中羟基和表面水组成
    3.1 引言
    3.2 针铁矿合成和表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 XRD、TEM 和 FE-SEM
        3.3.2 低频区(1000-650 cm~(-1))
        3.3.3 中频区(1800-1000cm~(-1))
        3.3.4 高频区(3800-2200 cm~(-1))
        3.3.5 表面水分布
    3.4 结论
第四章 热处理针铁矿对吸附磷的影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 材料制备
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 吸附实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 XRD
        4.3.2 TEM
        4.3.3 BET
        4.3.4 FT-IES
        4.3.5 磷酸盐的去除
    4.4 结论
第五章 晶格替代铝对针铁矿结构的影响
    5.1 引言
    5.2 矿物合成与表征方法
        5.2.1 针铁矿与铝代针铁矿的合成
        5.2.2 表征方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 XRD 与 XRF
        5.3.2 SEM
        5.3.3 傅里叶变换全衰变红外光谱分析
        5.3.4 拉曼光谱
        5.3.5 TEM
        5.3.6 晶化时间的影响
    5.4 小结
第六章 铝替代对热处理针铁矿的影响
    6.1 引言
    6.2 铝代针铁矿合成与表征
        6.2.1 矿物材料
        6.2.2 表征
    6.3 铝替代对空气中热处理针铁矿的影响
        6.3.1 物相和形貌演化
        6.3.2 结构演化
        6.3.3 拉曼光谱分析
        6.3.4 TG 和 DTG
    6.4 孔结构演化
        6.4.1 铝代针铁矿热处理后铝的归宿
        6.4.2 铝替代对氢还原针铁矿的影响
    6.5 结论
第七章 铜陵天然针铁矿及其热演化特性
    7.1 引言
    7.2 实验材料和表征
        7.2.1 天然针铁矿采集
        7.2.2 表征
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 XRD 与 XRF
        7.3.2 TG 和 DTG
        7.3.3 FT-IES
        7.3.4 电镜分析
        7.3.5 比表面积及孔径分布
    7.4 结论
第八章 天然针铁矿氢还原铁粉脱氮除磷
    8.1 引言
    8.2 实验部分
        8.2.1 材料制备
        8.2.2 材料表征
        8.2.3 除磷实验
        8.2.4 脱氮机理分析
    8.3 结果和讨论
        8.3.1 材料表征
        8.3.2 粒径和反应时间的影响
        8.3.3 NZVI 剂量和磷初始浓度的影响
        8.3.4 pH 的影响
        8.3.5 反应体系中氧气量的影响
    8.4 磷酸盐的去除机理
    8.5 硝酸盐的去除机理
    8.6 小结
第九章 针铁矿负载镍催化裂解焦油
    9.1 引言
    9.2 实验部分
        9.2.1 催化剂的制备
        9.2.2 催化剂的表征
        9.2.3 催化性能实验
    9.3 结果与讨论
        9.3.1 XRD
        9.3.2 XRF 和 TEM
        9.3.3 催化活性
        9.3.4 镍基催化剂的催化活性
        9.3.5 针铁矿负载镍对裂解焦油的影响
    9.4 一种新型的含碳气体的检测方法
        9.4.1 检测原理
        9.4.2 六种气体的标准曲线
        9.4.3 重复性
    9.5 结论
第十章 总结和展望
    10.1 总结
    10.2 展望
参考文献
博士期间研究成果
    发表论文
    授权发明专利
    申请发明专利

四、A Mssbauer effect study of Fe~(3+) bearing γ-Fe_2SiO_4(论文参考文献)

  • [1]Redox processes in subduction zones: Progress and prospect[J]. Jintuan WANG,Xiaolin XIONG,Yixiang CHEN,Fangfang HUANG. Science China(Earth Sciences), 2020(12)
  • [2]俯冲带氧逸度研究:进展和展望[J]. 王锦团,熊小林,陈伊翔,黄芳芳. 中国科学:地球科学, 2020(12)
  • [3]宁芜盆地马鞍山绿松石矿带典型矿床成因研究[D]. 沈崇辉. 中国地质大学(北京), 2020
  • [4]上天、入地、下海:极端条件下矿物学研究[J]. 束今赋. 地学前缘, 2020(03)
  • [5]富铁镍渣中铁组元氧化的物理化学机制及其迁移行为研究[D]. 马泳波. 兰州理工大学, 2019(02)
  • [6]铝硅酸盐基高炉渣结构和性能基础研究[D]. 严志明. 重庆大学, 2019(12)
  • [7]钒渣钠化焙烧过程中钒原子环境演变规律及碳酸铵浸出提钒研究[D]. 王康. 重庆大学, 2017(06)
  • [8]高炉法制备高铬低镍不锈钢母液的工艺基础研究[D]. 刘衍辉. 重庆大学, 2017(06)
  • [9]高饱和磁通密度锰锌铁氧体的开发及添加Li+对材料结构与性能的影响[D]. 刘东. 浙江工业大学, 2016(04)
  • [10]热处理铝代针铁矿的结构演化及其表面反应性[D]. 刘海波. 合肥工业大学, 2013(04)

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Fe~(3+)轴承γ-Fe_2SiO_4的Mssbauer效应研究
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