以褐煤煙灰為原料,以褐煤為還原劑,進(jìn)行高溫還原揮發(fā)研究,分別考察褐煤與煤煙灰配比、堿度、還原溫度和還原時(shí)間對(duì)鍺揮發(fā)率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)還原時(shí)間為10 h、褐煤與煤煙灰質(zhì)量比為1∶1時(shí),鍺揮發(fā)率達(dá)到99.99%;當(dāng)還原時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),堿度對(duì)鍺揮發(fā)率影響并不明顯,但能顯著提高熔體流動(dòng)性;鍺的揮發(fā)率隨著還原溫度和還原時(shí)間的增加而提高,當(dāng)還原溫度為1 500℃、還原時(shí)間為8 h時(shí),鍺的揮發(fā)率大于98%。

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【部分圖文】：

圖1金屬氧化物和硫化物的蒸汽壓圖

鍺酸鹽和鍺硅固溶體揮發(fā)性較差,鍺酸鹽可在高溫下先分解為鍺的高價(jià)氧化物GeO2,而后在還原性氣氛中被還原為GeO。一些金屬氧化物和硫化物的蒸汽壓圖[8]如圖1所示。從圖1可以看出,GeO2在高溫下的揮發(fā)性較差,而GeO則具有較好的揮發(fā)性。因此,選用合適的還原劑將GeO2還原為GeO....

圖2鍺的還原反應(yīng)平衡常數(shù)對(duì)數(shù)lgK與溫度的關(guān)系

對(duì)化學(xué)反應(yīng)(3)～(10)進(jìn)行平衡常數(shù)對(duì)數(shù)(lgK)隨溫度變化的熱力學(xué)計(jì)算,結(jié)果如圖2所示。從圖2可看出,在相同條件下,反應(yīng)(4)進(jìn)行的程度最大,反應(yīng)(8)次之。因此,有必要控制褐煤的添加量,從而間接控制還原氣氛,避免將鍺的氧化物還原為金屬鍺進(jìn)而降低鍺的揮發(fā)率。1.3試驗(yàn)方法

圖3褐煤與煤煙灰配比對(duì)鍺揮發(fā)率的影響

試驗(yàn)首先研究了褐煤加入量對(duì)煤煙灰鍺揮發(fā)率的影響。取30g煤煙灰,然后按照不同的配比(褐煤/煤煙灰)往煤煙灰中加入褐煤,經(jīng)過(guò)粘結(jié)制球、烘干,把它們放入管式電爐內(nèi),在1500℃下還原揮發(fā)10h,待管式電爐冷卻后取出坩堝,并進(jìn)行稱重和分析物料成分,結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,隨....

圖4堿度對(duì)鍺揮發(fā)率的影響

由表1可知,煤煙灰中的SiO2含量在40%左右,因此煤煙灰屬于酸性渣。為了降低熔體的黏度和熔點(diǎn),增強(qiáng)熔化后的煤煙灰在電爐中的流動(dòng)性、導(dǎo)電性以及減少酸性熔體對(duì)爐襯的侵蝕,在物料中加入一定量的石灰來(lái)調(diào)節(jié)煤煙灰的堿度。將堿度(按質(zhì)量比計(jì)算)分別為0.23、0.36、0.68、1.01的....

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