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题名微波场中铌酸铁的氢还原工艺及动力学
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作者
胡炯坚
文明
范雪晴
王晓倩
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机构
内蒙古科技大学稀土产业学院
内蒙古科技大学材料科学与工程学院
内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室
内蒙古科技大学内蒙古自治区新金属材料重点实验室
内蒙古科技大学内蒙古自治区白云鄂博共伴生矿采选冶废弃物资源综合利用工程研究中心
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出处
《中国有色金属学报》
北大核心
2025年第9期3181-3192,共12页
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基金
内蒙古自治区教育厅冶金工程一流学科科研专项项目(YLXKZX-NKD-041)。
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文摘
针对白云鄂博矿铌资源利用率低的问题,将微波冶金技术与氢气直接还原技术耦合,探索了铌酸铁还原过程中铌、铁的还原行为。结果表明:降低p(H_(2)O)会减少反应所需?G,降低平衡反应温度;随着温度增加,铌酸铁微波氢还原的金属化率显著增大,增加氢气流量和微波功率均可提高金属化率,氢气由于边界层对还原的影响有限;铌酸铁中铌的还原次序为FeNb_(2)O_(6)→Nb_(12)O_(29)→NbO_(2)。确定了铌酸铁微波氢还原动力学符合未反应核模型,明确了还原反应的反应控制法则和反应机理,反应前期还原受Manple Powe法则控制,反应机理为一维相边界反应,活化能为112.721 kJ/mol;反应后期还原受Avrami-Erofeev方程的控制,反应机理为二维随机成核和随后增长,活化能为219.089 kJ/mol。
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关键词
微波
氢还原
铌酸铁
热力学
动力学
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Keywords
microwave
hydrogen reduction
ferric niobate
thermodynamics
dynamics
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分类号
TF1
[冶金工程—冶金物理化学]
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