بررسي اثر دما و زمان نگهداري بر توليد هرسينيت به روش نمك مذاب

Survey on the Influence of Temperature and Holding Time on Synthesis of Hercynite by Molten Salt Method

در اين پژوهش تركيب هرسينيت، FeAl2O4، با استفاده از روش نمك مذاب و در بستر كك، در دماي °C800 و زمان نگهداري 3 ساعت توليد شد. از نسبت استوكيومتري Al2O3 وFeCl2.4H2O در تركيب هرسينيت، به‌عنوان مواد واكنش‌دهنده و از مخلوط يوتكتيك نمك‌هاي NaCl KCl LiCl به‌عنوان محمل نمك مذاب استفاده شد. مواد واكنش‌دهنده و نمك‌هاي مذاب با نسبت 1 به 3 با هم مخلوط شدند. به‌منظور بررسي فازي، بررسي رفتار گرمايي و تعيين شكل ذرات پودر به‌دست آمده، پس از شستشو و فيلتر كردن نمك‌ها، آزمون‌هاي پراش اشعه X (XRD)، DTA TG و SEM، انجام شد. اثر عواملي همچون دما و زمان نگهداري بر توليد هرسينيت به روش نمك مذاب بررسي شد. دماي شروع تشكيل هرسينيت با استفاده از اين روش °C700 بود و با افزايش دما تا °C900 و افزايش زمان نگهداري مقدار هرسينيت تشكيل شده افزايش و مقدار آلومينا و هماتيت در تركيب نهايي كاهش يافت. شكل ذرات به‌دست آمده مكعبي و هرمي بود و با افزايش دما و زمان نگهداري درصد ذرات داراي شكل مكعبي و هرمي افزايش يافت.

Hercynite, FeAl2O4, was synthesized via molten salt synthesis method in the coke bed at 800°C with 3h of holding time. It was synthesized by reacting stoichiometric compositions of Al2O3 and FeCl2.4H2O in eutectic compositions of alkaline chlorides NaCl KCl LiCl. The reactant to salt ratio was 1 to 3. The phase formation, and morphology of these synthesized powders after washing and filtration were characterized via X ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). Differential thermal analysis (DTA) and thermogravimetric analysis (TGA) were performed at temperatures up to 1000 °C at a heating rate of 10 °C/min in argon atmosphere, to elucidate the different reaction mechanisms in the synthesis of Hercynite by the molten salt method. The effects of processing parameters including the temperature and holding time on the formation of FeAl2O4 were investigated. The results demonstrated that the formation of FeAl2O4 spinel could be initiated at 700°C. By increasing the temperature to 900 °C and holding time, the amounts of FeAl2O4 particles in the resulting powder increased at the expense of Hematite and Al2O3. Morphology of the synthesized powder was cubic and tetragonal, increased by increasing the holding time and temperature.