碳酸鈣的破碎促進(jìn)了碳酸鈣的燒結(jié)和方解石的熱分解

 

在實(shí)驗(yàn)中，我們研究了用碳酸鋰添加劑在極低溫度下液相燒結(jié)再結(jié)晶制備燒結(jié)碳酸鈣的可能性。添加劑的使用是由液相燒結(jié)的必要性引起的，為了使方解石完全熔化，在1339攝氏度的溫度下，CO 2壓力應(yīng)為102.5 MPa。

 

碳酸鈣的燒結(jié)取決于許多因素，即Caco 3的多晶型、初始原料的純度、促進(jìn)燒結(jié)的添加劑的量、燒結(jié)條件（加熱速度、燒結(jié)溫度和時(shí)間）。

 

在常規(guī)的壓力和溫度下，無水碳酸鈣可以有兩種形式，即具有密度為2.71 g/cm 3的菱形晶體的穩(wěn)定形式（鈣長石），以及具有密度為2.94 g/cm 3的正交晶體的亞穩(wěn)態(tài)形式（文石）。文石在空氣中加熱450-490攝氏度時(shí)轉(zhuǎn)化為方解石，在環(huán)境溫度下破碎可使方解石轉(zhuǎn)化為文石。由于文石是一種比較好的形態(tài)，它具有兩種吸熱作用（397-417攝氏度和810-910攝氏度其中一種低于燒成溫度，因此會(huì)影響碳酸鈣的燒結(jié)；有必要粉碎方解石，使文石不形成。）

 

碳酸鈣的破碎促進(jìn)了碳酸鈣的燒結(jié)和方解石的熱分解，生成CaO和CO 2。碳酸鈣的脫組分開始于不同的溫度，這顯然與初始晶體的大小和雜質(zhì)的存在有關(guān)。假設(shè)方解石晶體的比表面積能夠?qū)嵸|(zhì)性地影響分解過程，在中考慮了方解石（含99.5%CaCO3）的破碎程度對(duì)其熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的影響。在574~溫度下，比表面積為4 m2/g的樣品的初始反應(yīng)速率為t.10 x 10-3 sec-t，比表面積為25 m2/g的樣品的初始反應(yīng)速率為1.48 x 10-3 sec-l。

 

分解率隨比表面積的增大而減小。在相同溫度范圍內(nèi)，晶體長度為10 p.m時(shí)，其變化范圍為140.6 m/摩爾；晶體直徑為0.03/am時(shí)，其變化范圍為182 u/摩爾。