تاثير ميزان كربنات سديم و فعال سازي مكانيكي بر سينتيك احياي كربوترمي موليبدنيت

The Effect of Mechanical Activation and Sodium Carbonate on the Kinetics of Molybdenite Carbothermic Reduction

در این پژوهش، سینتیك احیای كربوترمی مولیبدنیت در حضور مقادیر مختلفی از كربنات سدیم بررسی شده است. برای این منظور، مخلوط پودری مولیبدنیت، گرافیت و كربنات سدیم با سه نسبت مولی مختلف 1 : 4 : 2 ، 1 : 4 : 3 و 1 : 4 : 4 هر كدام بهمدّت 40 ساعت فعّالسازی شد. الگوهای پراش پرتوی ایكس از نمونههای فعّالسازی شده نشان دادند كه با انجام آسیاكاری بر روی نمونهها با نسبتهای مختلف كربنات سدیم تا 40 ساعت، هیچ واكنشی درون محفظهی آسیاكاری رخ نمیدهد. افزون بر این، تأثیر فعّالسازی مكانیكی بر كاهش اندازهی ذرات مولیبدنیت در سه مخلوط با نسبتهای مختلف كربنات سدیم با استفاده از روش ویلیامسون- هال بررسی شد و مشخص شد كه افزایش میزان كربنات سدیم درون مخلوط سبب كاهش تأثیر فعّالسازی مكانیكی بر اندازهی ذرات مولیبدنیت میشود. بهمنظور بررسی فرایند احیاء، آزمون آنالیز حرارتی همزمان با سه نرخ حرارتدهی خطی 10، 15 و 20 درجهی سانتیگراد بر دقیقه بر روی نمونهها انجام شد و مشخص شد كه افزایش كربنات سدیم بیش از مقدار استوكیومتری سبب افزایش دمای واكنش احیاء میشود. نتایج حاصل از آزمون آنالیز حرارتی بهسه روش سینتیكی فریدمن، كسینجر، و اوزاوا تحلیل شد و دیده شد كه انرژی فعّالسازی واكنش احیاء با افزایش میزان كربنات سدیم افزایش مییابد.

In this research, kinetics of carbothermic reduction of molybdenite in the presence of different amounts of sodium carbonate has been studied. Mixed powders consisting of molybdenite, graphite and sodium carbonate with three mole-ratios of 1:4:2,1:4:3 and 1:4:4 were mechanically activated for 40 hours. The results of X-ray diffraction on activated samples showed that no reaction occurrs in different samples during milling. The effect of mechanical activation on reduction of molybdenite particle size in three mixtures having different amounts of sodium carbonate was investigated by the Williamson-Hall method. The results indicated that the grain size of molybdenite increases with increasing the amount of sodium carbonate in different samples. To study the kinetics of carbothermic reduction of molybdenite in the presence of different amounts of sodium carbonate, simultaneous thermal analysis (STA) with heating rates of 10, 15 and 20 0C/min was carried out on activated samples. The results were evaluated using the Friedman, Kissinger and Ozawa approaches and it was found that the temperature and activation energy of molybdenite carbothermic reduction in the presence of sodium carbonate increase with an increase in the amount of sodium carbonate in different samples.