应用例3：白云石分解特性.ppt

岩峰白云石分解特性的研究 关于白云石分解行为的讨论,白云石是组成为CaMg(CO3)2的碳酸复盐。 一般认为：白云石的热分解可分为两个阶段，即： （1） （2）,一般地，白云石的第一步分解（1）始于700之后（略高于菱镁矿），而第二步分解（2）温度则高于900（略低于方解石）。但是，由于白云石的分解特性受其结晶程度（包括固溶）和白云岩中杂质组成与含量的影响，因此不同产地/成因的白云石分解特性不尽相同。而白云岩的分解特性对其合理利用产生重要影响。比如： 白云石制取镁质胶凝材料的技术关键是合理的煅烧工艺，以保证煅烧产品中尽可 能少或不含氧化钙（f-CaO1；其存在将恶化镁质胶凝材料的各项性能）。因此 ，对白云岩的选择应当是其二步分解温度相差越大越有利； 冶金炉料则要求产品的活性，因此，希望二步分解温度尽可能接近，以在一个煅 烧（轻烧）温度下白云石既可分解完全，又可保持尽可能高的活性。若两步分解 温度相差较大，则必须以提高轻烧温度的方式使原料尽可能分解完全，这将导致 第一步分解形成的氧化镁晶体发育而使轻烧料活性降低。,而研究物质热分解所用的实验技术是热分析。此技术的定义是：在程序控温下测量物质的物理性质与温度的关系的一类方法的统称。一般按所测物性对热分析方法进行分类。 常用的热分析技术如： 测定质量变化：热重（TG）分析和微商热重（DTG）分析 测定温度变化：差热（DTA）分析 测定热量变化：差示扫描量热（DSC）分析 测定尺寸变化：热膨胀分析、微商热膨胀分析和差示热膨胀分析 由于热分析研究的是物质受热过程中产生的各种物理、化学变化，因此是几乎所有学科中的热力学和动力学研究的主要实验方法；同时也是材料的结构与性能研究有力的理论与实验分析手段。,岩峰白云岩外观,岩峰白云石的理化性能和相组成,根据表中数据近似计算，岩峰白云岩中含白云石约93.以上、方解石约4左右，杂质含量3；由于CaO/MgO1.39，所以，岩峰白云石为高纯钙质白云石。,岩峰白云石的热分析曲线,热分析结果与轻烧试验结果吻合： （1） 0.088mm细粉经8503h.轻烧后已基本分解完全；,（2） 550mm块料经9003h轻烧后活性度最大。,然而，上述结果引起思考的问题是：两吸热谷相距很近（约46，且当热分析样品量较少时，热分析曲线上只出现一个吸热谷），尤其是第二步分解发生在820附近，远低于碳酸钙的分解温度（热力学计算约为902，实测多910920左右）。因此，白云石分解是否一定按两步发生，如果是，那么是什么因素造成第二步分解提前？二步之间是否确实存在产物碳酸钙；若不是，又当如何解释？,且550mm块料经9003h轻烧后试样的X射线衍射分析表明其中已没有明显碳酸盐残留。,白云石,CaO,MgO,CaCO3,CaCO3,高温X射线衍射结果表明： 岩峰白云石的分解在750时已经开始，分解产物氧化钙和氧化镁几乎同 时出现，仅仅是氧化镁的形成速率可能略高于氧化钙； 850时，岩峰白云石和方解石已完全分解（谱线消失），但方镁石和方 钙石晶体结构的有序度尚较低； 随温度升高，方镁石和方钙石晶体结构有序度提高。 上述结果再一次证明热分析和轻烧试验结果的可靠性。即：岩峰白云岩的热分解在850时基本结束。并且，岩峰白云石的热分解不是按两步分解进行，而是MgO和CaO几乎同时生成。 950样品冷却后的衍射谱中出现相当数量的碳酸钙。（试分析原因） 同时，方钙石谱线强度降低近58（转化成了碳酸钙），方镁石降低近30（估计部分Mg2进入方解石形成的是富镁方解石可否在X射线衍射谱中得到相关信息？）。,材料现代研究方法课程试题,任选下列一题，写出约30005000字左