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硫酸铵焙烧法提钛渣碱浸提硅反应动力学

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隋丽丽, 马明阳, 翟玉春, 张俊, 张大军. 硫酸铵焙烧法提钛渣碱浸提硅反应动力学[J]. 矿产综合利用, 2022, (1): 142-145, 199. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.01.018
引用本文: 隋丽丽, 马明阳, 翟玉春, 张俊, 张大军. 硫酸铵焙烧法提钛渣碱浸提硅反应动力学[J]. 矿产综合利用, 2022, (1): 142-145, 199. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.01.018
shu
Sui Lili, Ma Mingyang, Zhai Yuchun, Zhang Jun, Zhang Dajun. Kinetics of Alkaline Leaching Process of Extractiing Silicon from the Residue of Titanium Extraction with Ammonium Sulfate Roasting[J]. Multipurpose Utilization of Mineral Resources, 2022, (1): 142-145, 199. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.01.018
Citation: Sui Lili, Ma Mingyang, Zhai Yuchun, Zhang Jun, Zhang Dajun. Kinetics of Alkaline Leaching Process of Extractiing Silicon from the Residue of Titanium Extraction with Ammonium Sulfate Roasting[J]. Multipurpose Utilization of Mineral Resources, 2022, (1): 142-145, 199. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.01.018
shu

硫酸铵焙烧法提钛渣碱浸提硅反应动力学

  • 1.

    沈阳医学院 药学院, 辽宁　沈阳　110034

  • 2.

    沈阳市第120 中学, 辽宁　沈阳　110031

  • 3.

    东北大学 冶金学院, 辽宁　沈阳　110819

  • 基金项目: 2019辽宁省教育厅科学研究一般项目；沈阳医学院科技发展基金（20191026）；沈阳医学院科技发展基金（20186055）；辽宁省科学技术计划项目（2017225058）
详细信息
    作者简介: 隋丽丽(1980-)，女，博士，副教授，主要研究方向资源综合利用、纳米材料

  • 中图分类号: TD989;TF823

Kinetics of Alkaline Leaching Process of Extractiing Silicon from the Residue of Titanium Extraction with Ammonium Sulfate Roasting

  • 1.

    Department of Pharmacy, Shenyang Medical College, Shenyang, Liaoning, China

  • 2.

    Shenyang No. 120 Middle School, Shenyang, Liaoning, China

  • 3.

    School of Metallurgy, Northeastern University, Shenyang, Liaoning, China

    摘要

  • 硫酸铵焙烧钛渣提钛后的滤渣中含有大量的硅，本文分析了碱浸提钛渣提硅的动力学反应过程，结果表明：该碱浸过程受克-金-布产物层固膜扩散控制，根据阿罗尼乌斯方程得到反应的表观活化能为28.91 kJ/mol，确定动力学方程式为：1+2(1-x)-3(1-x)2/3=4.8554exp[－28910/( RT)]•t。

    There is a large amount of silicon in the filter residue after extracting titanium from the titanium slag roasted with ammonium sulfate. Kinetics of alkaline leaching process of extracting silicon from the residue of titanium extraction were investigated. The results show that the internal diffusion on the solid product layer is the rate-controlling step in the leaching process. According to the Arrhenius expression, the apparent activation energy for the alkaline leaching process is 28.91 kJ/mol. The kinetics equation can be expressed as 1+2(1-x)-3(1-x)2/3=4.8554exp[-28910/(RT)]•t.

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  • 图 1  不同搅拌速度SiO2浸出率与时间t的关系

    Figure 1. 

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    图 2  不同温度时SiO2浸出率与时间t的关系

    Figure 2. 

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    图 3  不同温度时1+2(1-x)-3(1-x)2/3与时间t的关系

    Figure 3. 

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    图 4  lnk 与T－1的关系

    Figure 4. 

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    图 5  不同液固比时的SiO2浸出与时间t的关系

    Figure 5. 

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    图 6  不同液固比时1+2(1-x)-3(1-x)2/3与时间t的关系

    Figure 6. 

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    图 7  不同碱渣比时的SiO2浸出与时间t的关系

    Figure 7. 

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    图 8  不同碱渣比时1+2(1-x)-3(1-x)2/3与时间t的关系

    Figure 8. 

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    表 1  滤渣的主要化学组成 /%

    Table 1.  Chemical compositions of the residue

    TiO2Al2O3Fe2O3SiO2MgOCaO
    11.2410.151.7654.603.7612.47
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    表 2  不同温度下的浸出速率常数

    Table 2.  Rate constant values at different temperatures

    T /Kk /min-1r
    4430.00130.9852
    4630.00230.9888
    4830.00360.975
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出版历程
收稿日期:  2020-03-25
修回日期:  2021-03-07
刊出日期:  2022-02-25

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