三氧化二镍的真空微波诱导分解.pdf

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第33卷第4期
粉末治金技术
Vol 33. No 4
2015年8月
Powder Metallurgy Technology
Aug.2015
三氧化二镍的真空微波诱导分解
连明磊””武文芳缪应菊葛源
(六盘水师范学院化学与化学工程系,六盘水553004)
摘要:在真空条件下,用微波辐照三氧化二镍粉末以制备单质镍,探索其升温过程及反应机理。发现存
在有决定三氧化二镍是否升温的“临界功率点”;提出了过程的反应机理,认为过程分为微波诱导、一次反应、
二次反应、成粒等5个步骤,一次反应、二次反应的临界点分别为600℃、1970℃;发现中期升温速率高,前期
升温速率低,后期为降温过程,提出了引起该现象的三点分析;10.0g三氧化二镍在800W微波场中真空分解
及在空气氛围中分解的极限单质镍含量分别为65.9%与14.6%。
关键词:微波辐照;三氧化二镍;临界功率点;镍
Microwave-induced Decomposition of Nickel (I Oxide in Vacuum
Lian Minglei, Wu Wenfang, Miao Yingju, Ge Yuan
(1. Department of hemistry and Chemical Engineering, Liupanshui Normal University. Liupanshui 553004
Abstract Microwave was used for producing elemental nickel from nickel(I dioxide in vacuum, and the heating
process and reaction mechanism were explored. The"critical power points"were found which decide whether nickel
(I dioxide warming up. Reaction mechanism proeesses are proposed that are divided into microwave-induced, first
reaction, secondary reaction and granulation ete. The critical point of the first reaction or the secondary reaction is
600 C or 1 970 C respectively. The mid-heating rates are higher than the post-heating; also, the late is the coolir
process. A three-point analysis leading to the phenomenon is proposed. When the microwave power is 800 W, the
elemental nickel content limit is 65.9 or 14.6% with 10. 0g nickel(Il oxide decomposition in the vacuum or in
the air atmosphere.
Key words microwave irradiation; nickel (I oxide; critical power point; elemental nickel
随着经济建设和钢铁工业的发展,镍的需求量
镍的以上常规冶炼方法均需消耗大量宝贵的氢
不断增加。中国镍供给由两个部分组成,一部分是气、水煤气等,而在真空条件下以微波为热源直接分
新产镍精矿供应,这部分占镍总供给量的72.9%,解三氧化二镍制备单质镍的研究尚未见相关文献报
另一部分来自再生镍占27.1%。目前镍的常规治道。与常规加热方式相比,微波具有快速高效、操作
炼方法有以下三种:(1)用氢气还原氧化镍,可得金简单、省时节能的特点,在环境、治金等领域有很大
属镍;(2)在鼓风炉中混入氧置换硫,加热镍矿可得的潜力”。经过初步试验,发现三氧化二镍在微
到镍的氧化物。而此种氧化物再和与铁反应过的酸波场中能在短短4~5分钟内升温至1600℃以上,
液进行作用就能得到镍金属;(3)矿石经煅烧成氧并能发生分解反应生成单质镍球状颗粒。而在真空
化物后,再用水煤气或炭还原得到镍。
条件下操作所具有的明显的优点是;及时抽走氧气,
*贵州省科学技术联合基金重点项目资助(No:黔科合LH字[2014]7446号);贵州省普通高等学校煤系固体废弃物资源化技
术创新团队项目资助(No:黔教合人オ团队字[2014]46号);六盘水师范学院矿物加工科技创新团队项目资助(No
LPSSYKJTD201401)
*连明磊(1982-)男,硕士,副教授,E-mail:feiyun2003@126.com
收搞日期:2015-03-10