钾长石-CaCO_3-CaSO_4体系的热分解反应与ΔG_T^0计算

利用最新热力学数据及KAlSi3O8-SiO2、CaO-Al2O3-SiO2、K2O-Al2O3-SiO2体系相图,对钾长石分别添加CaO和CaO+CaSO4的热分解进行了热力学分析,并拟定了可能的反应,在1100～1500K范围内计算了各反应的ΔGT0,确定了钾长石添加CaO+CaSO4制取K2SO4的物料配比范围,并得到了试验验证。

添加剂对KAlSi_3O_8-CaSO_4-CaCO_3体系反应表观活化能的影响

首先测定了KAlSi3O8-CaSO4-CaCO3体系在不同焙烧条件下钾长石转化成可溶性氧化钾的转化率,进而通过模拟计算表明:KAlSi3O8-CaSO4-CaCO3体系的固相扩散动力学过程符合金斯特林格动力学方程,反应表观活化能Ea为128.92kJ/mol。并着重考察了4种添加剂Na2SO4、Na2SO3、NaCl和NaF对KAlSi3O8-CaSO4-CaCO3体系的影响,结果表明:向体系中分别加入占反应物总质量3%的Na2SO4、Na2SO3、NaCl和1%的NaF后,体系的反应表观活化能Ea从原来的128.92kJ/mol依次下降至87.15、98.71、117.38和126.14kJ/mol,这表明4种添加剂中Na2SO4的效果最好,它能较大程度上降低反应表观活化能,从而降低反应温度和提高固相反应速率。

CaCl_2对KAlSi_3O_8-CaSO_4-CaCO_3反应体系的影响研究

通过CaCl2添加剂对KAlSi3O8-CaSO4-CaCO3体系研究反应温度和反应时间的影响研究,结果表明:随着CaCl2加入量的增多,体系的反应温度下降,反应时间缩短,当CaCl2的加入量为10%时,反应温度可降至1000℃,反应时间降至25min,此时KAlSi3O8的转化率仍可高达83.24%。研究CaCl2的加入对KAlSi3O8-CaSO4-CaCO3反应体系动力学过程的影响,得出反应体系符合金斯特林格动力学方程:FK(G)=1-2/3G-(1-G)2/3=KKt,反应受扩散过程控制,计算出当CaCl2的加入量为10%时,体系的表观活化能可从原来的128.921kJ/mol下降至58.320kJ/mol。

钾长石-CaSO_4-CaCO_3体系的热分解生产复合肥

应用XRD和电子探针研究了钾长石-CaSO_4-CaCO_3体系的热分解生产复合肥的过程。结果表明:随着CaCO_3的增加,热分解产物主要物相为C_2S,C_3A和K_2SO_4;电子探针分析表明,热分解产物有新生过渡带的矿物生成。研究结果为利用该体系焙烧生产钾硅肥提供了理论指导。

BaSO_4-CaCO_3-CaF_2基高发射率建筑保温隔热涂料的制备研究

以自制BaSO4-CaCO3-CaF2为功能填料,水性丙烯酸乳液为成膜物质,钛白粉和滑石粉为体质颜料,辅以多种功能助剂,按一定配比混合经搅拌和球磨制得高发射率建筑保温隔热涂料。采用XRD、FT-IR及光谱发射率等手段分析表征了功能填料的结构和红外功能特性,研究了钛白粉添加量、功能填料添加量及搅拌时间分别对涂料太阳光反射比、隔热温差及稳定性的影响,优化了涂料最佳配比。结果表明：功能填料在7-20μm波段内平均发射率为0.89;钛白粉和功能填料添加量分别为16%和30%,搅拌时间为23h时,涂层隔热温差可达18.4℃,涂料红外光谱发射率最高可达0.93,在7-20μm波段内平均发射率为0.90,涂层具有良好的保温隔热效果。

钾长石-硫酸钙-碳酸钙热分解体系的再探索

对钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系提钾反应进行了热力学计算,系统研究了物料配比、焙烧温度、反应时间和Na2SO4添加量对热分解体系的影响,最后得出物料摩尔配比为n（钾长石）：n（CaSO4）：n（CaCO3）=1：1：14,在1423K温度下反应2h,钾长石中钾溶出率为92.02%.当Na2SO4添加量为2.94%时,反应温度可降为1273K,此时钾溶出率可达92%～94%.对焙烧产物进行了XRD分析,得出其主要物相为：K2SO4、3CaO·Al2O3和2CaO·SiO2,与物料摩尔配比1：1：14所确定化学反应的产物相吻合.

脱硫灰组分对钾长石热分解体系的影响

研究了脱硫灰中的微量组分Na2SO4、Fe2O3、CaCl2及B2O3对钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系热分解的影响。在物料配比为n(KAS6):n(CaSO4):n(CaCO3)=1∶1∶14的条件下,加入不同量的Na2SO4、Fe2O3、CaCl2及B2O3分别在1223 K1、323 K和1423 K下进行焙烧。研究结果表明,脱硫灰中的各组分对钾长石分解率有较大的影响,影响最大的是Na2SO4,其次是CaCl2和Fe2O3,最小的是B2O3。本研究结果可为利用脱硫灰焙烧钾长石生产钾肥提供理论指导。

钾长石—硫酸钙—碳酸钙体系的热分解过程分析

对钾长石—硫酸钙—碳酸钙体系的热分解过程产物进行了研究。应用电子探针连续测定不同温度的焙烧产物,结果表明,热分解产物有新生矿物生成,在钾长石与硫酸钙添加量不变的条件下随着碳酸钙的增加,新生矿物连续定量分析得出热分解产物为C2S、K2SO4,XRD也同时验证了上述结果。探讨了该体系分解机理,从而为利用该体系焙烧生产钾肥提供理论指导。