真空碳热还原制备碳氧钛的动力学研究
来源期刊：有色金属(冶炼部分)2014年第3期
论文作者：朱福兴 邓斌 秦庆东 王芳平
文章页码：46 - 50
关键词：碳氧钛;动力学;还原历程;表观活化能;
摘 要：采用非等温固相模型对碳热还原TiO2历程和动力学条件进行研究。结果表明,真空碳热还原TiO2可分为四个阶段,第一阶段（1 3731 523K）主要物相为C和TinO2n-1（n≥5）,第二阶段（1 5231 673K）主要物相为C、TiC0.5O0.5和TinO2n-1（2≤n≤4）,第三阶段（1 6731 833K）主要物相为C、Ti2O3和TiC0.5O0.5,第四阶段（1 8331 973K）主要物相为TiC0.5O0.5;第一阶段动力学方程为α2=kt,受一维扩散控制,表观活化能为113.55kJ/mol,第二阶段动力学方程为（1-α）-1-1=kt,受二级化学反应控制,温度对还原率影响较大,表观活化能为303.36 kJ/mol,第三阶段动力学方程为2[（1-α）-1/2-1]=kt,受1.5级化学反应控制,还原剂不足对反应影响较大,表观活化能为53.93kJ/mol,第四阶段动力学方程为1-2α/3-（1-α）2/3=kt,受三维扩散控制,物料疏松成为晶核长大的限制环节,表观活化能为99.22kJ/mol。
朱福兴1，邓斌1，秦庆东2，王芳平2
1. 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室2. 中国铝业股份有限公司郑州研究院
摘 要：采用非等温固相模型对碳热还原TiO2历程和动力学条件进行研究。结果表明,真空碳热还原TiO2可分为四个阶段,第一阶段（1 3731 523K）主要物相为C和TinO2n-1（n≥5）,第二阶段（1 5231 673K）主要物相为C、TiC0.5O0.5和TinO2n-1（2≤n≤4）,第三阶段（1 6731 833K）主要物相为C、Ti2O3和TiC0.5O0.5,第四阶段（1 8331 973K）主要物相为TiC0.5O0.5;第一阶段动力学方程为α2=kt,受一维扩散控制,表观活化能为113.55kJ/mol,第二阶段动力学方程为（1-α）-1-1=kt,受二级化学反应控制,温度对还原率影响较大,表观活化能为303.36 kJ/mol,第三阶段动力学方程为2[（1-α）-1/2-1]=kt,受1.5级化学反应控制,还原剂不足对反应影响较大,表观活化能为53.93kJ/mol,第四阶段动力学方程为1-2α/3-（1-α）2/3=kt,受三维扩散控制,物料疏松成为晶核长大的限制环节,表观活化能为99.22kJ/mol。
关键词：碳氧钛;动力学;还原历程;表观活化能;
