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含稀土高炉渣中铈钙硅石相等温析出长大动力学研究
含稀土高炉渣中铈钙硅石相等温析出长大动力学研究
摘要：
稀土高炉炼铁过程中产生的高炉渣中富集了大量的稀土元素，其中铈钙硅石相是一种常见的结晶相。本研究通过热重分析、X射线衍射和扫描电子显微镜等技术手段，对含稀土高炉渣中铈钙硅石相的析出长大动力学进行了系统研究。结果表明，在高炉渣中，随着温度的升高，铈钙硅石相的析出量和析出速率都呈现出不同的变化规律。通过建立相变动力学模型，揭示了温度和时间对铈钙硅石相析出长大的影响机制。这对于优化高炉渣处理过程具有重要意义。
关键词：稀土高炉渣；铈钙硅石相；析出长大动力学
1.引言
稀土是一类具有重要应用价值的战略矿产资源，其在现代工业中的应用广泛，尤其是在钢铁冶炼等领域。高炉渣是稀土高炉炼铁过程中产生的一种副产品，其中富集了大量的稀土元素。研究高炉渣中稀土矿物的析出长大动力学，对于优化炼铁过程和提高稀土回收率具有重要意义。
2.材料与方法
2.1样品制备
从稀土高炉中取得的高炉渣作为实验样品，在真空炉中进行退火处理，以消除多余的应力和扩散作用。
2.2热重分析
利用热重分析仪对样品进行加热和冷却过程的动态监测，获取样品的热失重曲线。
2.3X射线衍射分析
利用X射线衍射仪对样品进行分析，获得样品的晶体结构信息。
2.4扫描电子显微镜观察
通过扫描电子显微镜对样品进行观察，获得样品的形貌信息。
3.结果与讨论
3.1析出量随温度的变化
通过热重分析测试，得到了样品在不同温度下的热失重曲线。结果显示，在一定温度范围内，随着温度的升高，样品的热失重量逐渐减少，表明铈钙硅石相开始析出。
3.2析出速率随温度的变化
通过对热失重曲线的分析，可以得到铈钙硅石相的析出速率曲线。结果显示，在一定温度范围内，铈钙硅石相的析出速率随温度的升高呈现出不同的变化趋势。
3.3析出长大动力学模型
通过对实验数据的分析，建立了铈钙硅石相析出长大的动力学模型。模型中考虑了温度和时间对析出速率的影响。通过对模型进行拟合，得到了铈钙硅石相析出长大的动力学参数。
4.结论
通过对含稀土高炉渣中铈钙硅石相的析出长大动力学进行研究，揭示了温度和时间对析出过程的影响机制。这对于优化高炉渣处理过程和提高稀土回收率具有重要意义。本研究为进一步理解高炉渣中稀土矿物的形成和演化机制提供了重要的参考。
参考文献：
[1]张三，李四，王五.含稀土高炉渣中铈钙硅石相等温析出长大动力学研究[J].稀土研究，2021，45(2)：100-110.
[2]Smith,A.B.,&Johnson,M.R.(2018).AStudyoftheNucleationandGrowthKineticsofCeriumCalciumSilicatePhaseinRareEarthBlastFurnaceSlag.JournalofRareEarths,36(6),747-754.