应用例白云石分解特性PPT学习教案

1、会计学1 应用例白云石分解特性应用例白云石分解特性 白云石白云石是组成为CaMg(CO3)2的碳酸复盐。 一般认为：白云石的热分解可分为两个阶段，即： （1） （2） 23323 ) 1() 1()(COnnCaCOMgCOMgOnCOnCaMg 233 ) 1(COnnCaOMgOnCaCOMgCO 一般地，白云石的第一步分解（1）始于700之后（略高于菱镁矿），而第二步分 解（2）温度则高于900（略低于方解石）。但是，由于白云石的分解特性受其结 晶程度（包括固溶）和白云岩中杂质组成与含量的影响，因此不同产地/成因的白云 石分解特性不尽相同。而白云岩的分解特性对其合理利用产生重要影响。比如

2、： 白云石制取镁质胶凝材料的技术关键是合理的煅烧工艺，以保证煅烧产品中尽 可 能少或不含氧化钙（f-CaO1；其存在将恶化镁质胶凝材料的各项性能）。因 此 ，对白云岩的选择应当是其二步分解温度相差越大越有利； 冶金炉料则要求产品的活性，因此，希望二步分解温度尽可能接近，以在一个 煅 烧（轻烧）温度下白云石既可分解完全，又可保持尽可能高的活性。若两步分 解 温度相差较大，则必须以提高轻烧温度的方式使原料尽可能分解完全，这将导 致 第一步分解形成的氧化镁晶体发育而使轻烧料活性降低。 第1页/共14页 而研究物质热分解所用的实验技术是热分析。此技术的定义定义是：在程序控温下测量物质的物理性质与温度的

3、关系的一类方法的统称。一般按所测物性对热分析方法进行分类。 常用的热分析技术如： 测定质量变化：热重（TG）分析和微商热重（DTG）分析 测定温度变化：差热（DTA）分析 测定热量变化：差示扫描量热（DSC）分析 测定尺寸变化：热膨胀分析、微商热膨胀分析和差示热膨胀分析 由于热分析研究的是物质受热过程中产生的各种物理、化学变化，因此是几乎所有学科中的热力学和动力学研究的主要实验方法；同时也是材料的结构与性能研究有力的理论与实验分析手段。 第2页/共14页 岩峰白云岩外观岩峰白云岩外观 第3页/共14页 岩峰白云石的理化性能和相组成岩峰白云石的理化性能和相组成 根据表中数据近似计算，岩峰白云岩中

4、含白云石约93.以上、方解石约4左右 ，杂质含量3；由于CaO/MgO1.39，所以，岩峰白云石为高纯钙质白云石 。 第4页/共14页 岩峰白云石的热分析曲线岩峰白云石的热分析曲线 ? 文件路径: C:ngbwintadata505-09-30-02.dsv ? 备注: ? 仪器: ? 文件: ? 项目: ? 标识: ? 日期/时间: ? 实验室: ? 操作者: NETZSCH STA 409 PG/PC 05-09-30-02.dsv DSC-TG 白云石8# 2005-9-30 14:55:43 地大 何明中 ? 样品: ? 参比: ? 材料: ? 校正文件: ? 温度/灵敏度校正文件:

5、? 范围: ? 样品支架/热电偶: 杨志红, 42.660 mg 05-09-14-01.bsv 温度校正.tsv / 热焓校正.esv 30/10.0(K/min)/1000 DSC(/TG) HIGH RG 2 / S ? 测量?模式/类型: ? 段: ? 坩埚: ? 气氛: ? TG?校正/测量?范围: ? DSC?校正/测量?范围: DSC-TG / 样品 + 修正 1/1 DSC/TG pan Al2O3 O2/10 / N2/20 / N2/- 020/30000 mg 020/5000 V ch 2005-09-30 16:57 主窗口 100200300400500600700

6、800900 温 度 / -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 D S C /(m W /m g) 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 TG /% -5 -4 -3 -2 -1 0 D TG /(% /m in) 质 量 变 化 : -47 .06 % 峰 值 : 821 .6 峰 值 : 775 .8 起 始 点 : 542 .8 终 止 点 : 855 .8 峰 值 : 775 .1 峰 值 : 821 .1 1 1 1 ? ? 放 热 方 向 第5页/共14页 热分析结果与轻烧试验结果吻合： （1） 0.088mm细粉经8503h.轻烧后已基本分

7、解完全 ； 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 70075080085090095010001050 轻烧温度/ 消化增重率/% 第6页/共14页 （2） 550mm块料经9003h轻烧后活性度最大。 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 8008509009501000105011001150 煅烧温度/ 活性度/ml 第7页/共14页 然而，上述结果引起思考的问题是：两吸热谷相距很近（约46，且当热分 析样品量较少时，热分析曲线上只出现一个吸热谷），尤其是第二步分解发生在 820附近，远低于碳酸钙的分解温度（热力学计算约为902，实测多910

8、 920左右）。因此，白云石分解是否一定按两步发生，如果是，那么是什么因素 造成第二步分解提前？二步之间是否确实存在产物碳酸钙；若不是，又当如何解释 ？ 且550mm块料经9003h轻烧后试样的X射线衍射分析表明其中已没有明显碳酸盐残留。 第8页/共14页 第9页/共14页 第10页/共14页 白云白云 石石 CaO MgO CaCO 3CaCO 3 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 2530354045505560657075808590 2 Counts 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2530354045505560657075808590 2 Counts 第11页/共14页 高温X射线衍射结果表明： 岩峰白云石的分解在750时已经开始，分解产物氧化钙和氧化镁几乎同 时出现，仅仅是氧化镁的形成速率可能略高于氧化钙； 850时，岩峰白云石和方解石已完全分解（谱线消失），但方镁石和方 钙石晶体结构的有序度尚较低； 随温度升高，方镁石和方钙石晶体结构有序度提高。 上述结果再一次证明热分析和轻烧试验结果的可靠性。即：岩峰白云岩的热分解在850时基本结束。并且，岩峰白云石的热分解不是按两步分解进行，而是MgO