硫酸錳水溶液caso42h2ocaso4相轉(zhuǎn)化的熱力學(xué)與動力學(xué)研究

1、中圖分類號064544碩士學(xué)位論文密級坌五硫酸錳水溶液CaS042H20CaS04相轉(zhuǎn)化的熱力學(xué)與動力學(xué)研究ThermodynamicandKineticStudiesonthePhasetransformationbetweenCaS042H20andCaS04inMnS04AqueousSolution作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：涂易工程碩士冶金工程學(xué)院(系、所)：化學(xué)化工學(xué)院指導(dǎo)教師：曾德文教授論文答辯日期蘭珥答辯委員會主席中南

2、大學(xué)2014年5月中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要硫酸錳水溶液CaS042H20—CaS04相轉(zhuǎn)化的熱力學(xué)與動力學(xué)研究|JIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIlY2684741摘要：濕法冶金過程中鈣結(jié)晶是冶煉行業(yè)亟待解決的難題。為了揭示硫酸鈣在濕法冶金過程中結(jié)晶形成的原因和機(jī)理，尋找合理的除鈣方法，本文做了如下研究：1)用Pitzer模型擬合了相關(guān)體系的模型參數(shù)，計算、預(yù)測了CaS04一MnS04一H20體系中CaS04“2H20與CaS0

3、4的溶解度隨溫度與MnSO。濃度變化的關(guān)系。計算結(jié)果表明，當(dāng)溶液溫度為95℃，任意濃度硫酸錳溶液中，CaSO。是熱力學(xué)上的穩(wěn)定晶型。2)研究了95℃下，在CaS04MnS04一H20三元體系中，硫酸錳濃度和無水硫酸鈣初始加入量對CaS042H20—CaS04晶型轉(zhuǎn)化的影響。當(dāng)二水硫酸鈣和無水硫酸鈣的初始加入量為10：I(DH：200gkg1；AH：20gkg_1)，硫酸錳濃度為O1tooltkg一時，固相中二水硫酸鈣完全轉(zhuǎn)化為無水硫酸鈣

4、的時間為28天，液相Ca2達(dá)到平衡所需時間超過40天；當(dāng)硫酸錳濃度為240toolkg1時，固相完全轉(zhuǎn)化需要18小時，液相Ca2達(dá)到平衡超過50小時。當(dāng)二水硫酸鈣和無水硫酸鈣的初始加入量為l：1(均為100gkg1)，硫酸錳濃度為01molkg1時，固相中二水硫酸鈣完全轉(zhuǎn)化為無水硫酸鈣所需時間超過4天，液相Ca2達(dá)到平衡超過6天；硫酸錳濃度為20molkg1時，固相中二水硫酸鈣完全轉(zhuǎn)化為無水硫酸鈣所需時問縮短為5小時，液相Ca2達(dá)到平衡

5、超過16小時。實驗結(jié)果表明，溶液溫度為95℃時，二水硫酸鈣向無水硫酸鈣轉(zhuǎn)化，且隨硫酸錳濃度增大，二水硫酸鈣轉(zhuǎn)化為無水硫酸鈣的時間縮短；初始無水硫酸鈣的加入量越高，轉(zhuǎn)化越快；當(dāng)無水硫酸鈣的加入量超過20gkg1，硫酸錳濃度大于01molkg1時，固相轉(zhuǎn)化反應(yīng)沒有誘導(dǎo)期；另外發(fā)現(xiàn)，液相Ca2濃度與CaS04達(dá)到平衡的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于固相中由CAS042H20轉(zhuǎn)化為CaS04所需的時間，說明CaS042H：O溶解的速率大于CaSO。結(jié)晶的速率，液