微波场中FeNb_(2)O_(6)碳热还原反应研究

将微波加热与FeNb2O6碳热还原特性进行结合,探究FeNb2O6在微波场中的还原反应。利用微波热重分析研究了温度、粒度和配碳量等因素对微波碳热还原FeNb2O6反应速率的影响,同时对微波场中FeNb_(2)O_(6)碳热还原反应进行动力学分析。研究结果表明:在微波加热的情况下,FeNb_(2)O_(6)具有良好的升温特性;相较于常规加热,在相同的保温时间和温度下,微波场中FeNb_(2)O_(6)可以在较低的温度下发生反应。微波场中FeNb_(2)O_(6)失重率随着温度上升而增加,而相同温度下,增加粒度和配碳量可以提升微波碳热还原反应的失重率。根据动力学分析可知,微波场中FeNb_(2)O_(6)碳热还原的表观活化能为127.3 kJ/mol,低于常规加热下的反应活化能,说明微波加热具有降低反应活化能的效果。

FeNb_2O_6与硅铁界面反应行为的原位研究

白云鄂博矿中铌的主要存在形式之一是铌铁矿(FeNb_2O_6)。为了揭示FeNb_2O_6硅热还原机理,采用高温激光共聚焦显微镜(CSLM)在1 100℃和1 150℃下原位观察硅铁和FeNb_2O_6的界面反应行为,结合X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜—能谱仪(SEM-EDS)对还原后样品的相组成和微观结构进行分析。结果表明,硅热还原产物为NbO_2、Fe和SiO_2。相比1 100℃,1 150℃下FeNb_2O_6的硅热反应在更短的时间内(1min)开始发生。界面反应区分为两层,靠近硅铁的反应层主要由大量的SiO_2和FeSi_2,少量NbO_2组成;靠近FeNb_2O_6的反应层主要由大量的FeSi_2和NbO_2组成。FeSi_2作为Si的传输媒介,把Si运送到反应区。温度越高,越有利于硅热还原的进行。