微细菱镁矿热分解过程及动力学

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.03.019

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (3): 398-403.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.03.019

微细菱镁矿热分解过程及动力学

白丽梅^1,2，邓玉芬²，韩跃新¹，赵文青²

(1. 东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819; 2. 华北理工大学矿业工程学院，河北唐山063009)

收稿日期:2016-10-09 修回日期:2016-10-09 出版日期:2018-03-15 发布日期:2018-03-09
通讯作者: 白丽梅
作者简介:冯明杰(1971-)，男，河南禹州人，东北大学副教授; 王恩刚(1962-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.白丽梅(1979-)，女，河北邯郸人，东北大学博士研究生，华北理工大学副教授；韩跃新(1961-)，男，内蒙古赤峰人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51171041).国家自然科学基金资助项目(51504078); 河北省自然科学基金资助项目(E2015209210).

Thermal Decomposition Process and Kinetics of Micro-fine Magnesite

BAI Li-mei^1,2， DENG Yu-fen²， HAN Yue-xin¹， ZHAO Wen-qing²

1. School of Resources & Civil Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. School of Mining Engineering， North China University of Science and Technology， Tangshan 063009， China.

Received:2016-10-09 Revised:2016-10-09 Online:2018-03-15 Published:2018-03-09
Contact: HAN Yue-xin
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摘要/Abstract

摘要： 采用TG-DSC热分析技术，在不同升温速率下对高纯微细菱镁矿进行热分解动力学研究.结果表明:随着升温速率的增大，菱镁矿分解速率不断增大且最大分解速率也向高温区偏移.首先使用Hu-Gao-Zhang方程对不同升温速率的TG数据进行计算，确定了热分解机理函数的唯一性和活化能.进而采用双等双步法和产品形貌分析，确定其最概然机理函数为f(α)=2(1-α)^1/2，热分解沿解理面向内进行，属于典型的相边界反应.最后利用Flynn-Wall-Ozawa方程求得指前因子，建立了微细菱镁矿的热分解动力学方程.用两组不同升温速率的TG数据对所建立方程进行验证，方程合理.

关键词: 菱镁矿, 热分解, 动力学, 分解机理, 热重分析

Abstract: Thermal decomposition kinetics of highly pure micro-fine magnesite particles was studied by TG-DSC techniques at varying heating rates. The results indicate that with increase of heating rate， decomposition rate of magnesite increases gradually and maximum decomposition rate shifts to the high-temperature zone. Firstly， TG experimental data obtained at different heating rates were calculated with Hu-Gao-Zhang equation， which determined uniqueness and activation energy value of thermal decomposition mechanism function of magnesite. And then double equal-double steps method combined with morphological analysis on calcined products were adopt to determine differential form for most probable mechanism function of thermal decomposition， it is f(α)=2(1-α)^1/2， and the outside-in (i.e. from cleavage surfaces to the interior of crystal) thermal decomposition of particles is a typical phase boundary reaction. Finally the pre-exponential factor was calculated by Flynn-Wall-Ozawa equation， and thermal decomposition kinetics equation of micro-fine magnesite is established. Two sets of TG data with different heating rates were used to verify the established equation and prove it is reasonable equation.

Key words: magnesite, thermal decomposition, kinetics, decomposition mechanism, thermogravimetric analysis

中图分类号:

TQ132.2

白丽梅，邓玉芬，韩跃新，赵文青. 微细菱镁矿热分解过程及动力学[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(3): 398-403.

BAI Li-mei， DENG Yu-fen， HAN Yue-xin， ZHAO Wen-qing. Thermal Decomposition Process and Kinetics of Micro-fine Magnesite[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(3): 398-403.

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微细菱镁矿热分解过程及动力学

Thermal Decomposition Process and Kinetics of Micro-fine Magnesite

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