鈉輝石巖熱分解特性及鈉輝石的固相合成研究.pdf

1、在燒結升溫過程中，白云鄂博鐵礦中的復合硅酸鹽和硅鋁酸鹽脈石的物理化學性質會發(fā)生變化，對復合鐵酸鈣生成的固相反應機理影響較大，因此實驗選取白云鄂博鐵礦中典型的硅酸鹽脈石——鈉輝石巖為研究對象，采用熱分析方法確定鈉輝石巖的吸熱峰及質量變化，并在峰值溫度對試樣進行焙燒，然后采用X射線衍射法確定室溫下的主要成分及各峰值溫度下的焙燒產物，由此探明了在燒結升溫過程中鈉輝石巖的熱分解、軟化和熔化溫度及相應的產物等物理化學性質的變化規(guī)律，為特殊礦燒結復

2、合鐵酸鈣的生成機理研究提供基礎數據。實驗表明：天然鈉輝石巖在室溫的主要化學成分是鈉輝石NaFeSi2O6，除此之外，還含有一定量的BaSO4等雜質；555℃焙燒后主要成分仍為NaFeSi2O6；993℃焙燒時CaF2是由鈉輝石巖中的復雜含氟化合物分解形成的，鈉輝石NaFeSi2O6與CaF2發(fā)生了化學反應，釋放出NaF氣體；其熔化溫度為1194℃-1300℃。
　　由于天然鈉輝石巖（主要成分為鈉輝石）成分比較復雜，將其直接用于白云

3、鄂博鐵礦燒結過程中復合鐵酸鈣生成機理的研究，將使問題變得更加復雜。因此，在實驗室條件下，以Na2CO3、NaOH、Fe2O3、Fe(OH)3、SiO2和H2SiO3純化學試劑為原料，進行鈉輝石NaFeSi2O6的固相合成實驗，以期獲得純的鈉輝石，為研究白云鄂博礦燒結過程中復合鐵酸鈣的生成機理提供純（或較純）的實驗原料鈉輝石。鈉輝石的固相合成研究采用熱分析（TG-DSC/DTA）與X射線衍射（XRD）相結合的方法，研究了Na2O·Fe2O

4、3-SiO2體系、Na2CO3-Fe2O3-SiO2體系、Na2CO3-Fe(OH)3-H2SiO3體系、Na2CO3-Fe2O3-H2SiO3體系和NaOH-Fe(OH)3-H2SiO3體系在燒結升溫過程中可能發(fā)生的固相反應，確定了合成鈉輝石NaFeSi2O6的體系和溫度以及影響鈉輝石合成的因素。研究表明：Na2CO3-Fe2O3-SiO2體系、Na2CO3-Fe(OH)3-H2SiO3體系和Na2CO3-Fe2O3-H2SiO3體系

5、都可以合成鈉輝石NaFeSi2O6，Na2O·Fe2O3-SiO2體系由于置換反應的存在，無法大量合成鈉輝石NaFeSi2O6，而NaOH-Fe(OH)3-H2SiO3體系無法合成鈉輝石NaFeSi2O6；最佳的固相合成體系為Na2CO3-Fe(OH)3-H2SiO3體系，最佳的合成溫度應控制住900℃左右；影響鈉輝石合成的主要因素是溫度，適當提高焙燒溫度有利于鈉輝石NaFeSi2O6的合成，溫度太高鈉輝石將發(fā)生熔融和分解；延長保溫時間