定量测定轻烧氧化镁的活性及活性对烧结镁砂性能的影响

发布时间：2020-08-27 12:54

【摘要】：轻烧氧化镁具有反应活性,广泛用于钢铁冶金、建材、化工、农业、轻工、环境保护等行业。其中,80%以上用于生产二步煅烧镁砂。轻烧氧化镁的活性是其物理吸附性及化学反应性的重要标志,与轻烧氧化镁的质量密切相关。目前,测定轻烧氧化镁的活性有两种行业标准:一是柠檬酸时间法,此种方法只能通过变色时间间接表征轻烧氧化镁的活性,不能测出活性氧化镁的具体含量,不能区分活性差别小或活性很高的试样;二是水合法,虽然能够定量测出活性氧化镁含量且操作简单,但耗时长,重现性差。目前,轻烧氧化镁的活性对于二步煅烧镁砂性能影响的报道很少。本文研究目的:获得更加快速、简便、准确的定量测定轻烧氧化镁活性的检测方法及活性对二步煅烧镁砂性能的影响。研究内容包括:采用柠檬酸溶解-EDTA络合滴定法测定轻烧氧化镁中活性氧化镁的含量,与水合法测定结果进行比对,确定最佳实验条件;利用X射线衍射和扫描电子显微镜,分析不同温度煅烧的轻烧氧化镁物相组成、晶粒尺寸及微观形貌,研究物相组成及显微结构与轻烧氧化镁活性之间的关系。制备不同活性的轻烧氧化镁,按照二步煅烧镁砂生产工艺制成烧结镁砂,研究轻烧氧化镁的活性对烧结镁砂的颗粒体积密度及方镁石晶粒尺寸、显微结构的影响。研究结果如下:1.柠檬酸溶解-EDTA络合滴定法滴定终点敏锐,测定结果稳定、重现性好,操作简便、快速,测定结果与行业标准水合法基本一致。在常温下的最佳反应条件为:试样质量1g、试样粒度-200目、柠檬酸溶液用量200m L、搅拌时间5min。2.随着煅烧温度的升高,菱镁矿的分解率逐渐增大,其中活性氧化镁含量逐渐增大;在850~1050℃阶段,菱镁矿完全分解,方镁石晶粒尺寸增加缓慢(幅度为10nm),其活性氧化镁含量保持稳定,均高于80w%;在1050~1200℃阶段,方镁石晶粒迅速长大,活性氧化镁含量快速降低。3.活性氧化镁含量高,高温煅烧过程中内部传质阻力增加,最终试样致密度相对较低,方镁石晶粒尺寸相对较小;利用活性较差的欠烧(650℃)及过烧(1200℃)的轻烧氧化镁制备的烧结镁砂试样压制密度相对较高,高温煅烧后试样中的方镁石晶粒尺寸较大且分布均匀,过烧(1200℃)更容易得到性能好的烧结镁砂。
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ175.1
【图文】：

菱镁矿,原貌

晶体呈菱面体状，但较少见，常为致密粒状集合体形态，由于所含杂质的不同，颜色呈白色、灰白色、浅黄或褐色，具有玻璃光泽，硬度 3.5~4.5，密度 2.9~3.12g/cm3。隐晶质菱镁矿为胶体形态，一般呈致密块状，硬度稍高，断口为明显的贝壳状，颜色也因杂质不同而有所差别[1-5]。两种类型的菱镁矿物理性质如表 1.1所示。（a）天然显晶质菱镁矿

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24（d）1050~1200℃图 4.1 菱镁矿在不同温度煅烧后试样的 XRD 图谱Fig4.1 XRD patterns of magnesite calcined at different temperatur，500~600℃时，试样中存在的主要物相为菱镁矿，℃时，试样中主要存在菱镁矿和方镁石两种物相，β-温度的升高，菱镁矿物相逐渐减少，方镁石物相逐渐增

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27图 4.3 菱镁矿经不同温度煅烧后的 SEM 照片Fig4.3 SEM of magnesite at different calcination temperatures由图可知，550℃时，菱镁矿还未分解，原矿颗粒外形的层状解理清晰可见；650℃和 750℃时，颗粒表面存在不规则粒状的微晶方镁石以及未分解的菱面体形状的菱镁矿，仍保持菱镁矿外形，即母盐假象[34]；在 850~1050℃温度段，菱

【参考文献】