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ISSN 0412-1961
CN 21-1139/TG
创刊于 1956 年 (月刊)
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  1982年, 第18卷, 第2期 刊出日期:1982-02-18 上一期    下一期
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论文
熔锍及熔融金属中元素选择性氧化的热力学
魏寿昆
金属学报. 1982, 18 (2): 115-126.  
摘要   PDF (958KB)
总结讨论了熔锍及熔融金属中元素选择性氧化的行为,举出镍锍中 Ni 与 S,铁液中 Cr,V,Nb,Mn 或 P 与 C 作为应用的实例.利用热力学分析提出氧化的转化温度的概念,并指出二步及一步计算该温度的方法.在排除新相生成的晶核能的条件下,氧化的转化温度与氧的存在形式(无论是气态 O_2,溶于金属液中的[O]或炉渣中的 FeO)以及氧的压力或活度无关,而只决定于参加反应的物质及产物的本质及活度(压力).同时,转化温度不是一成不变的温度,而是随着熔池组成的改变而不断地在变化.降低气体氧化产物的分压将有助于降低氧化的转化温度.理论计算的转化温度可提供使熔池中一个元素的优先氧化而使另一元素保留不变的最佳条件.小型实验和工业上实践证明,转化温度的概念可以成功地控制吹炼操作,作到按意图进行选择性氧化.影响熔池内元素氧化顺序的动力学因素也作了简略的分析.对镍锍脱 S、不锈钢脱 C 以及高碳锰铁降 C 的吹炼,熔池温度永远要高于相应熔池组成的转化温度.而对铁水脱 Cr 和铁水提 V 或 Nb,熔池温度则应保持低于相应熔池组成的转化温度.P,C 在铁水中的氧化顺序,除与转化温度有关外,还取决于熔渣组成以及 CO 承担的压力.
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冶金熔体热力学的若干研究
邹元燨;周继程;徐元森;赵彭年;张子青
金属学报. 1982, 18 (2): 127-140.  
摘要   PDF (1111KB)
为了从二元系中两组元活度的测定值之比求得该两组元的活度值,导出了一个变通的 Gibbs-Duhem 方程式,并在 PbCl_2-SnCl_2,PbCl_2-CdCl_2,AgCl-CuCl,Cu_2S-FeS,PbO-BiO_(1.5),PbO-SbO_(1.5),CaO-CaF_2及 CaO-SiO_2-CaF_2等冶金熔体中得到应用.多年前所发展的从 Ag 和 Pb 二元相图求得两组元活度的方法已扩大到含有单个 AB 化合物的二元系.用这一方法已求得 In-Sb 和 Sn-Te 系中各组元的活度.在研究某些黑色冶金渣与金属间的平衡时,用一适当选择的非铁金属代替 Fe作为熔剂金属有助于克服某些实验上的困难.采用 Sn 或 Cu 与熔渣平衡研究了 CaO-SiO_2,CaO-Al_2O_3和 CaO-SiO_2-Al_2O_3体系.对 CaO-SiO_2二元系获得的数据可以认为具有足够的准确度来验证 Masson 模型的合理性.
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多元系的偏简单溶液理论
王之昌
金属学报. 1982, 18 (2): 141-152.  
摘要   PDF (794KB)
本文定义了三类偏简单溶液——偏理想溶液、偏正规溶液和偏稀溶液.把 A_pB-AqC 型伪二元系中的等μ_A 或等 _A 的 A 分子当作介质,采用准晶格模型,本文得到了偏简单溶液理论,用于解释前文中用宏观热力学方法讨论过的三元系所特有的一些简单行为.和假定相结合,这个理论也适用于熔盐混合物.三元偏理想溶液的性质是ΔS~(PE)=0,ΔG~(PE)=ΔH=0三元偏正规溶液的性质是ΔS~(PE)=0,ΔG~(PE)=ΔH=Lw_(BC)x_Bx_C三元偏稀溶液的性质是在大致上 y<0.01范围内ΔG~(PE)=K_(C(G))x_C (K_(C(G))=Lw_(BC)x_(B(A))≠0)这个理论被推广至组分数大于3的体系.
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Cu_2S-Cu系熔体与氢反应的动力学
刘纯鹏;冯干明;严传义;何蔼平
金属学报. 1982, 18 (2): 153-163.  
摘要   PDF (742KB)
1.本文分别研究了在1150,1200,1250和1300℃时,Cu-S 系熔体与氢反应的动力学.得到如下动力学方程式:富硫单相区 u_S=0.717 exp[-(53.137)/(RT)](S%-α)~2p_(H_2)~(1/2)+常数不熔合分层区 u_S=0.531 exp[-(67.259)/(RT)]p_(H_2)~(1/2)富铜单相区 u_S=44.6 exp[-(146.720)/(RT)]p_(H_2)~(1/2)·S%+常数Cu-S 系和氢的脱硫速度主要取决于熔体中硫的浓度,但不熔合分层区除外.在一定的温度和氢分压下,反应速度大小的次序为:u_S(h)>u_S(m)>u_S(l)2.脱硫反应和 Cu-S 相图结构关系中 S 和 Cu 的活度数学模型方程式为:富硫单相区:熔合分层区(b=1.2-19.8%S富铜单相区(0 References | Related Articles | Metrics
铁、镁、钛氧化物及高镁钛铁矿的氯化动力学研究
虞宝煜
金属学报. 1982, 18 (2): 164-175.  
摘要   PDF (1478KB)
本文计算、绘制了 Fe-Mg-Ti-O_2-Cl_2的氯化热力学平衡相图(1123K),分析了由高镁钛铁矿(Fe,Mg)TiO_3(≈6%MgO)对铁、镁氧化物选择氯化的可能性.采用 CO-Cl_2和 C-Cl_2在500—950℃间研究了铁、镁、钛纯氧化物及钛铁矿的氯化动力学.试验结果表明,纯氧化物的氯化过程受化学反应控制,钛铁矿氯化受灰层扩散控制.由于热力学和动力学条件的限制,以固体碳作还原剂沸腾选择氯化高镁钛铁矿时,FeO 和 MgO 的选择氯化率不可能很高.本文还对试验中发现的“低温效应”和 FeCl_3的催化作用进行了讨论.
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纯铁液中Ce-O,Nd-O平衡常数的测定
韩其勇;刘士伟;牛红兵;唐志伟
金属学报. 1982, 18 (2): 176-186.  
摘要   PDF (1207KB)
自射线照相表明,铁液中的 Ce,Nd 与 MgO,CaO 坩埚均有明显的作用.在保证Ce,Nd 与坩埚充分作用以达到平衡的条件下,应用放射性同位素~(141)Ce,~(147)Nd 及有机电解液电解法测定了铁液中溶解之 Ce,Nd 含量.用 ZrO_2(MgO)管组成的固体电解质电池测定了铁液中溶解氧的活度.计算出1550—1650℃范围内 Ce-O,Nd-O 平衡常数.对于反应 Ce_2O_(3(s))=2[Ce]+3[O]△G*_(Ce_2O_3)451150-161.68TlgK_(Ce_2O_3)=-(98611)/T+35.34对于反应 Nd_2O_3=2[Nd]+3[O]△G*_(Nd_2O_3)=375010-123.7TlgK_(Nd_2O_3)=-(81970)/T+27.04Nd 溶解于铁液的标准自由能 Nd(1)=[Nd]_(1%)△G*_(Nd)=19790-30.40Tlgγ*_(Nd)=(4326.1)/T-4.154
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胺类萃取Cr,Mo,W,V等过渡元素规律的研究
于淑秋;陈家镛
金属学报. 1982, 18 (2): 187-200.  
摘要   PDF (989KB)
胺类可从近于中性的水溶液中按溶剂化历程主要靠 H—键形成分子缔合物萃取Cr(Ⅵ),Mo(Ⅵ),W(Ⅵ),V(Ⅴ)等金属.根据与氮相连结的活性氢原子的多寡与有无,讨论了伯、仲、叔胺类溶剂化能力的强弱.伯胺分子中含有两个活性氢原子,因此它的溶剂化能力高于仲胺和叔胺.本文所研究的溶剂化历程与一般使用胺盐萃取的离子交换历程其规律完全不同.水溶液中过渡元素含氧酸阴离子在不同的平衡 pH 下具有不同聚合形态.本文根据电荷密度及比电荷概念预测其疏水性,并阐明了不同元素在相同条件下及相同元素在不同条件下可萃倾向不同的原因.实验证实了这种预测,并为金属的萃取和分离开辟了新的研究领域.
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金属溶剂萃取的热力学研究
滕藤;李以圭;程振华;张良平
金属学报. 1982, 18 (2): 201-210.  
摘要   PDF (760KB)
在溶液理论的基础上,提出了一种新的热力学处理方法,用于计算有机相组分活度系数、测定金属溶剂萃取反应热力学平衡常数以及预测金属萃取平衡分配.用纯热力学方法研究了:TBP-UO_2Cl_2,TBP-UO_2(NO_3)_2和(C_7H_(15))_2SO-UO_2(NO_3)_2等三种中性溶剂金属萃取体系.检验和比较了七种模型,其中以 Scat-chard-Hildebrand 和 Guggenheim 模型对实际计算更为简便,这两种模型不仅能用于三组分有机相,且能用于四组分有机相.
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Cu-Fe-S-Cl~--H_2O系的热力学平衡及其电位-pH图(25℃)
黄振谦
金属学报. 1982, 18 (2): 211-220.  
摘要   PDF (751KB)
本文基于溶液各组成同时处于平衡的热力学原理,分析 Cu-Fe-S-Cl~--H_2O系的热力学平衡,从而绘制了黄铜矿-Cl~--H_2O 系的电位-pH 图.从热力学分析表明,当 Cl 含量在一定范围内,该体系出现一个 CuCl 稳定区.Cl 量过低或过高,CuCl 都会消失.文中同时还讨论了从 Cu-Fe-S-Cl~--H_2O 系中获得 CuCl 的可能性.
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新型螯合萃取剂H106
钟祥;梁娟秋;喻庆华;曹诗倜;周忠华
金属学报. 1982, 18 (2): 221-234.  
摘要   PDF (974KB)
本文介绍了异羟肟酸型螯合萃取剂 H106的稳定性及其在金属萃取中的行为,研究了用 H106进行金属萃取的机理和萃合物的稳定常数.实验结果表明,H106的稳定性很高,对金属的萃取性能很好.H106是一种一元弱酸,在试验条件下,它通过氧-氧配位,与金属离子形成内络盐 MeL_n.其对各金属离子的萃取能力强弱与金属络合物积累稳定常数的大小顺序相一致.在一定条件下,在萃取中表现出极佳的选择性.用 H106由湿法炼锌厂置换渣的硫酸浸出液中回收 Ga 和 Ge 已获得十分满意的结果.也可以用于微量钛测定和其他许多方面.
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磷酸三丁酯及烷基氧化膦萃取铂族金属氯络酸的机理
陈景;杨正芬;崔宁
金属学报. 1982, 18 (2): 235-244.  
摘要   PDF (959KB)
本文考察了 TBP 萃取 Pt(Ⅳ),Pd(Ⅳ),Ir(Ⅳ),Pt(Ⅱ),Pd(Ⅱ),Rh(Ⅲ),Ir(Ⅲ)等7种氯络酸时,HCl 浓度对分配系数的影响,进行了 TBP 与 TAPO 的对比实验;研究了萃取有机相的可见及红外光谱以及 H_2SO_4和 HClO_4对萃取的影响.认为萃取属于氢离子的水化溶剂化机理;推导了萃取能量变化公式;解释了实验获得的 MCl_6~(2-)>MCl_4~(2-)>MCl_6~(3-)规律及“最小电荷密度原理”,并根据从反应平衡式导出的分配系数近似式,解释了分配曲线中存在峰值的原因和 H_2SO_4助萃作用以及HClO_4抑萃作用的原因.
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三元熔盐系NaCl-CaCl_2-SrCl_2的热力学性质和相图的计算机计算
乔芝郁;MatsHillert
金属学报. 1982, 18 (2): 245-254.  
摘要   PDF (762KB)
本文利用 CaCl-SrCl_2相图中,固相有一个溶解间断区(miscibility gap)的信息,用亚正规溶液模型计算了该二元系液相和固相的 Gibbs 自由能.运用 Toop方程的变通式即最近 Hillert.M.提出的新的非对称方法,由组成 NaCl-CaCl_2-SrCl_2三元系的二元系热力学性质预示了该三元系液相的 Gibbs 自由能,进而用计算机计算了三元液相中各组元的偏克分子 Gibbs 自由能和活度系数.由三元液相中组元 NaCl,CaCl_2和 SrCl_2的过剩偏克分子 Gibbs 自由能,根据相平衡原理,用计算机计算了该三元系的相图.计算结果对于钠电解的实践和盐湖资源的综合利用有实际意义.亚正规溶液模型和新的非对称方法可望适合于计算一系列有潜在重要性的电荷不对称熔盐体系的相图.如对 Na,Ti,Mg,Ce 电解及熔融氯化脱水制取无水氯化镁有实际意义的 NaCl-CaCl_2-BaCl_2,NaCl-SrCl_2-BaCl_2,NaCl-CaCl_2-MgCl_2,KCl-CaCl_2-MgCl_2,KCl-NaCl-CeCl_3等三元相图.
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