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稀土氧化物Ce2O3制备Al-Ti-C-RE的热力学分析

王连登 , 魏喆良 , 杨小宝 , 朱定一 , 陈晓 , 陈永禄 , 洪丽华 , 李秋菊

采用SEM、EDS和DSC等方法研究稀土氧化物对采用氟盐法制备Al-Ti-C-RE的热力学影响。结果表明：Al与K2TiF6发生铝热放热反应生成TiA13及部分游离态[Ti]，在铝热反应的作用下，稀土氧化物Ce2O3与C发生碳热反应，生成大量的CeC2，该相与游离态[Ti]易反应生成TiC和原子态[Ce]，反应生成的[Ce]为表面活性元素，吸附在TiA13相上形成Al2Ti20Ce。DSC分析结果表明，添加稀土氧化物Ce2O3可在1120℃左右自发产生碳热反应。因此，在铝热反应的基础上，利用稀土氧化物与石墨粉之间的碳热反应，不仅可以降低制备Al-Ti-C-RE细化剂的反应温度，同时还可提高C与铝熔体的润湿性，促进TiC粒子的生成。

关键词: Al-Ti-C-RE , 稀土氧化物Ce2O3 , 热力学分析

自旋冰材料R2Ti2O7（R=Dy，Ho）的单晶生长和低温物性研究

吕艳艳 , 范诚 , 李秋菊 , 柯文炮 , 王新明 , 刘旭光 , 孙学峰

低温物理学报

本文首先对R2Ti2O7（R=Dy，Ho）单晶的生长条件进行了探索，经过多次尝试，得到了较理想的生长条件，并获得了高品质的单晶．磁化率和比热测量证实了这些单晶材料具有自旋冰基态．另外，通过对不同条件下退火的Dy2Ti2O7单晶低温热传导的深入研究，发现R2Ti2O7单晶具有较小的声子峰，并且退火条件的变化对峰值的影响很小，该结果说明在这种自旋阻挫磁性材料中磁涨落对声子存在着较强的散射，而氧缺陷对声子峰的影响非常小．

关键词: 自旋冰 , 热导率

不锈钢酸洗废液循环利用试验

李秋菊 , 孙映 , 张景 , 刘旭隆

中国冶金 doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140312

提出一种能够回收不锈钢酸洗废液中有价金属，同时能够实现废酸的循环利用的方法。该方法既重复利用了废酸，又得到副产品金属氟化物。实验室条件下模拟了酸洗废液多次循环结晶沉淀试验；分析废酸循环过程中物料平衡，并以循环1 kg 的酸洗废液为例，对其循环流程中的物质进行了物料守恒计算。在确保废酸循环前提下，计算了所需向结晶沉淀后的酸洗废液中添加的 HNO3、HF 以及 H2 O 的量，确定了循环利用酸洗废液中废酸的可能性。

关键词: 不锈钢酸洗废液 , 诱导沉积 , 废酸循环 , 物料平衡模拟

微尺度氧化铁粉还原过程的动力学模拟

王秀 , 孙菲 , 林姜多 , 李秋菊 , 洪新

上海金属

用热重分析法研究中低温条件下,氢气还原不同粒度氧化铁的过程,并提出了多颗粒反应料堆动力学模型,以模拟氧化铁微粉在中低温下的还原过程.该模型包括了化学反应动力学方程和颗粒间的气体扩散方程,采用全隐式有限差分方法对控制方程进行数值求解.通过计算得到不同粒度铁矿粉组成的反应料堆在不同温度下,还原率随时间的变化规律,并根据气体浓度在反应过程中的行为得知化学反应和气体扩散在反应速率控制过程中所起的作用.数值模拟数据与试验结果基本吻合.

关键词: 微尺度氧化铁粉 , 动力学模型 , 还原率 , 中低温 , 气体扩散

pH值对氢氧化镁晶体生长的影响

李秋菊 , 刘华彦 , 卢晗锋 , 郑敏珠 , 谢晶 , 陈银飞

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.04.029

以氯化镁(分析纯)为原料,反向滴加到氨水中制备普通氢氧化镁,然后在200℃反应釜中对普通氢氧化镁进行水热改性.通过扫描电镜(SEM),X射线多晶衍射仪(XRD),全自动氮物理吸附仪(BET)和激光粒度仪等对样品进行表征分析,得到不同pH条件下晶体生长情况和产品收率.结果表明,常温沉淀过程中pH值为10.0时,产品收率高,粒径分布均匀,分散性好.并且分析了pH值对氢氧化镁晶体生长作用机理.

关键词: 氢氧化镁 , pH值 , 阻燃剂 , 水热法

高磷铁矿石熔融还原中铁浴和熔渣间磷分配行为的研究

林姜多 , 王秀 , 李秋菊 , 洪新

上海金属

通过对铁浴与CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO-2.3％P2O5熔融还原渣系间磷分配行为的热力学实验研究,考察了高磷铁矿石熔融还原中温度、炉渣成分、CO2/CO气氛对磷在铁浴和熔渣间分配行为的影响.实验结果表明,渣金间磷分配行为的氧势为(％FeO)控制的炉渣氧势,CO2/CO控制的气氛氧势则要高于该氧势,但是气氛氧势与该分配行为的氧势仍存在相关性.在光学碱度为0.65～0.69的范围内,a3/2O2-/γPO43-随着光学碱度的上升而升高；在高光学碱度条件下,温度对于渣中磷酸根活度系数的影响不大.

关键词: 高磷铁矿 , 磷分配比 , 熔融还原 , 气氛氧势 , 光学碱度

低品位红土镍矿还原-磁选镍铁的实验研究

孙映 , 封亚晖 , 陈法涛 , 李秋菊 , 洪新

上海金属

利用碳还原-磁选工艺回收低品位红土镍矿中的铁和镍.在对矿物成分、物相分析的基础之上,考察还原反应温度、配碳比(C/O)、助熔剂的添加量(CaO％)和还原时间等因素对Fe、Ni回收的影响,结果表明,还原反应温度1 375℃、配碳比(C/O)0.8、助熔剂的添加量(CaO％) 12％、还原时间300 min的条件下,低品位红土镍矿中镍和铁的回收率分别为99.47％和97.54％,同时尾矿中Ni、Cr含量低于0.04％.

关键词: 红土镍矿 , 还原 , 磁选 , 铁镍合金

Y掺杂的Tb2Ti2O7的单晶生长和物性研究

徐留明 , 李秋菊 , 柯文炮 , 范诚 , 王新明 , 孙学峰

低温物理学报

本文首先仔细地介绍了浮区法生长Y掺杂的(Tb1-xYx)2Ti2O7单晶(x=0,0.1,0.5)的条件,并基于高品质的单晶样品,详细地研究了其磁性质、比热及热输运行为.(Tb1-xY)2Ti2O7单晶在～80 K时开始出现短程磁关联相互作用,非磁性离子Y3+的掺杂稀释了Tb3+的浓度,削弱了体系中的磁关联相互作用并引起了局部晶格的畸变,导致晶体场能级劈裂的加剧,而磁场则会增强体系中的关联相互作用,同时塞曼效应加剧了双重态能级的劈裂.热导率测量中发现Tb3+间的磁关联相互作用引起的自旋涨落抑制了声子的导热,而Y的掺杂并没有根本性地破坏这种关联相互作用.

关键词: 自旋液体 , 磁关联相互作用 , 比热 , 热导率

不锈钢渣中氧化铬还原的实验研究

刘之彭 , 毛佳君 , 李秋菊 , 洪新

上海金属 doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2009.06.005

通过实验考察了铁浴还原中不锈钢废渣碱度、渣中Al2O3含量、反应温度以及铁水的铬含量对氧化铬还原反应的影响.结果表明,在渣碱度为0.9～1.4的试验范围内,以渣碱度为1.1时渣中最终铬含量最低;Al2O3含量对初期的反应速率有很大的影响;与反应温度和铁水中铬含量的影响相比,不锈钢渣的组成对铬在渣金间分配比更为重要.

关键词: 不锈钢渣 , 铁浴熔融还原 , 氧化铬还原 , 渣碱度