首页>
外文期刊>Расплавы
>Tермодинамическое моделирование и экспериментальное исследование кальциетермического восстановления металлов из ниобатов марганца и железа
【24h】
Tермодинамическое моделирование и экспериментальное исследование кальциетермического восстановления металлов из ниобатов марганца и железа
Представлены результаты изучения кальциетермического восстановления металлов из ниобатов марганца(MnNb2O6)и железа(FeNb2O6)являющихся аналогами природного минерала колумбита(Fe,Mn)(Nb,Та)2O6,содержащегося в редкометалль-ных рудах промышленного значения.Методами термодинамического моделирования с использованием программы HSC Chemistry рассчитаны величины изменения свободной энергии Гиббса,констант равновесия и тепловых эффектов реакций взаимодействия МnNb2О6,FeNb2O6 и Nb2O5 с кальцием,показавшие высокую вероятность образования,как ниобия,так и его сплавов с железом или марганцем.Оценены изменения равновесных фазовых составов продуктов взаимодействия оксидов с кальцием в зависимости от температуры(в интервале 1000-2500°С)и соотношений реагентов.Согласно расчетам адиабатической температуры и удельного теплового эффекта,восстановление металлов из FeNb2O6 осуществимо в условиях"внепечного"процесса,а из MnNb2O6-потребует предварительного разогрева шихты до 600-800°С.Экспериментально в условиях непрерывного нагрева до 1200°С методами совмещенной термогравиметрии и дифференциально-термического анализа установлены температуры термических эффектов,связанных с превращениями реагентов и формированием фаз в продуктах взаимодействия.Выявлено,что полное восстановление ниобатов марганца и железа происходит при участии расплавленного кальция и при мольном соотношении ниобат/кальций,равном 6,с образованием,как металлического ниобия,так и его интерметаллидов-NbMn2 или FeNb соответственно.При избытке восстановителя твердофазные продукты затрудняют диффузию расплава кальция к реакционной поверхности,что тормозит завершение процесса и способствует развитию вторичных взаимодействий между промежуточными оксидами(NbO,Mn_(0.95)О,Mn_(2.907)О4)и оксидом кальция.Для завершения процесса восстановления требуется повышение температуры,либо продолжительность нагрева.
展开▼
