cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ МИСИС10.17073/0021-3438-2016-2-18-25cvmet-338Research ArticleМеталлургия цветных металловMetallurgy of Non-Ferrous MetalsТЕРМОДИНАМИКА И КИНЕТИКА ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ ДОЛОМИТАThermodynamics and kinetics of dolomite thermal dissociationБелоусовМ. В.BelousovM. V.

канд. техн. наук, доцент кафедры металлургии алюминия

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19

the Department of aluminium metallurgy

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

620002, Russia, Yekaterinburg, Mira str., 19

metalmg@yandex.ruСеливановЕ. Н.SelivanovE. N.

докт. техн. наук, директор 

620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101

Dr. Sci (Eng.), Director of the Institute of Metallurgy

620016, Russia, Yekaterinburg, Amundsen str., 101

pcmlab@mail.ruГуляеваР. И.GulyaevaR. I.

канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник

Cand. Sci, Senior researcher 

pcmlab@mail.ruТюшняковС. Н.Tyushnyakov S.N.S. N.

аспирант

Postgraduate 

pcmlab@mail.ruРакиповД. Ф.RakipovD. F.

кафедра металлургии легких металлов 

канд. техн. наук, доцент 

the Department of light metals metallurgy 

Cand. Sci (Eng.), Associate Professor

rakipov@list.ruУральский федеральный университет (УрФУ) им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. ЕкатеринбургРоссияUral Federal University (UrFU)Russian FederationИнститут металлургии (ИМЕТ) УрО РАН, г. ЕкатеринбургРоссияUral Branch of the Russian Academy Science (IMET)Russian Federation201603062016021825Copyright © Белоусов М.В., Селиванов Е.Н., Гуляева Р.И., Тюшняков С.Н., Ракипов Д.Ф., 20162016Белоусов М.В., Селиванов Е.Н., Гуляева Р.И., Тюшняков С.Н., Ракипов Д.Ф.Belousov M.V., Selivanov E.N., Gulyaeva R.I., Tyushnyakov S.N. S.N., Rakipov D.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/338

Приведены результаты исследований термодинамических основ и кинетики процессов термической диссоциации доломитов уральских месторождений. Образцы доломита отличаются долей и крупностью включений кальцита, что определяет отличия в кинетике их диссоциации. Установлено, что диссоциация доломитов протекает по двухстадийной модели, лимитируемой на первой стадии реакцией на трехмерной поверхности, а на второй – кинетическим уравнением, имеющим порядок, близкий к 0,3 и 0,6. 

Here we present the results of studying thermodynamic principles and kinetics of thermal dissociation of dolomites in the Urals deposits. Dolomite samples vary by fractions and grain size of calcite inclusions that determines the differences in their dissociation kinetics. It was found that dolomite dissociation occurs based on the two-stage model limited at the first stage by the reaction on a three-dimensional surface and at the second stage – by the kinetic equation with a degree close to 0,3 and 0,6. 

производство магниясиликотермиятермодинамикакинетикадоломитобжигдиссоциациямоделированиеmagnesium productionsilicothermythermodynamicskineticsdolomiteroastingdissociationmodelingReferencesБелоусов М.В., Ракипов Д.Ф., Никоненко Е.А., Колесникова М.П. Исследование механизма разложения доломита Среднего Урала // Цв. металлы. 2012. No. 4. С. 50—52. Belousov M.V., Rakipov D.F., Nikonenko E.A., Kolesnikova M.P. Issledovanie mehanizma razlozhenija dolomita Srednego Urala [The research of dolomite decomposition on the Middle Urals]. Tsvetnye Metally. 2012. No. 4. P. 50—52.Белоусов М.В., Ракипов Д.Ф., Никоненко Е.А., Колесникова М.П. Исследование механизма разложения доломита Среднего Урала // Цв. металлы. 2012. No. 4. С. 50—52. Belousov M.V., Rakipov D.F., Nikonenko E.A., Kolesnikova M.P. Issledovanie mehanizma razlozhenija dolomita Srednego Urala [The research of dolomite decomposition on the Middle Urals]. Tsvetnye Metally. 2012. No. 4. P. 50—52.Берг Л.Г. Введение в термографию. М.: Наука, 1969. Berg L.G. Vvedenie v termografiju [Introduction to Thermography]. Moscow: Nauka, 1969.Берг Л.Г. Введение в термографию. М.: Наука, 1969. Berg L.G. Vvedenie v termografiju [Introduction to Thermography]. Moscow: Nauka, 1969.Вайвад А.Я., Гофман Б.Э., Кармон К.П. Доломитовые вяжущие вещества. Рига: АН Латвийской ССР, 1958. Vajvad A.Ja., Gofman B.Je., Karmon K.P. Dolomitovye vjazhushhie veshhestva [Dolomite binders]. Riga: Akademija nauk Latvijskoj SSR. 1958.Вайвад А.Я., Гофман Б.Э., Кармон К.П. Доломитовые вяжущие вещества. Рига: АН Латвийской ССР, 1958. Vajvad A.Ja., Gofman B.Je., Karmon K.P. Dolomitovye vjazhushhie veshhestva [Dolomite binders]. Riga: Akademija nauk Latvijskoj SSR. 1958.Байков А.А., Тумашев А.С. Разложение природных углекислых солей при нагревании // Изв. АН СССР, ОТН. 1937. No. 4. С. 565—592. Bajkov A.A., Tumashev A.S. Razlozhenie prirodnyh uglekislyh solej pri nagrevanii [Dissociation of natural carbonates when heated]. Izvestija Akademii Nauk SSSR. OTN. 1937. No. 4. P. 565—592.Байков А.А., Тумашев А.С. Разложение природных углекислых солей при нагревании // Изв. АН СССР, ОТН. 1937. No. 4. С. 565—592. Bajkov A.A., Tumashev A.S. Razlozhenie prirodnyh uglekislyh solej pri nagrevanii [Dissociation of natural carbonates when heated]. Izvestija Akademii Nauk SSSR. OTN. 1937. No. 4. P. 565—592.Гельд П.В., Есин О.А. О возможности предварительной диссоциации доломита на отдельные карбона- ты // Журн. прикл. химии. 1949. No. 3. С. 240—244. Gel’d P.V., Esin O.A. O vozmozhnosti predvaritel’noj dissociacii dolomita na otdel’nye karbonaty [Dissociation of dolomite for individual carbonates]. Zhurnal prikladnoj khimii. 1949. No. 3. P. 240—244.Гельд П.В., Есин О.А. О возможности предварительной диссоциации доломита на отдельные карбона- ты // Журн. прикл. химии. 1949. No. 3. С. 240—244. Gel’d P.V., Esin O.A. O vozmozhnosti predvaritel’noj dissociacii dolomita na otdel’nye karbonaty [Dissociation of dolomite for individual carbonates]. Zhurnal prikladnoj khimii. 1949. No. 3. P. 240—244.Потапенко С.В. Термический анализ доломитов // Журн. прикл. химии. 1932. No. 15. С. 693—705 Potapenko S.V. Termicheskij analiz dolomitov [Thermal analysis of dolomite]. Zhurnal prikladnoj khimii. 1932. No. 15. P. 693—705.Потапенко С.В. Термический анализ доломитов // Журн. прикл. химии. 1932. No. 15. С. 693—705 Potapenko S.V. Termicheskij analiz dolomitov [Thermal analysis of dolomite]. Zhurnal prikladnoj khimii. 1932. No. 15. P. 693—705.Haul R.A.W., Heystek H. Differential thermal analysis of the dolomite decomposition // Amer. Mineral. 1952. Vol. 37. Р. 166—174.Haul R.A.W., Heystek H. Differential thermal analysis of the dolomite decomposition // Amer. Mineral. 1952. Vol. 37. Р. 166—174.Моисеев К.Г. Термодинамическое моделирование в неорганических системах. Челябинск: ЮУрГУ, 1999. Moiseev K.G. Termodinamicheskoe modelirovanie v neorganicheskih sistemah [Thermodynamic modeling in inorganic systems]. Chelyabinsk: South Ural State University, 1999.Моисеев К.Г. Термодинамическое моделирование в неорганических системах. Челябинск: ЮУрГУ, 1999. Moiseev K.G. Termodinamicheskoe modelirovanie v neorganicheskih sistemah [Thermodynamic modeling in inorganic systems]. Chelyabinsk: South Ural State University, 1999.Boucif F., Marouf-Khelifa K., Batonneau-Gener I., Schott J., Khelifa A. Preparation, characterisation of thermally treated Algerian dolomite powders and application to azo-dye adsorption // Powder Technology. 2010. Vol. 201. P. 277—282.Boucif F., Marouf-Khelifa K., Batonneau-Gener I., Schott J., Khelifa A. Preparation, characterisation of thermally treated Algerian dolomite powders and application to azo-dye adsorption // Powder Technology. 2010. Vol. 201. P. 277—282.Стрелец Х.Л., Тайц А.Ю., Гуляницкий Б.С. Металлургия магния. М.: Металлургиздат, 1960. Strelec H.L., Tajc A.Ju., Guljanickij B.S. Metallurgija magnija [Metallurgy magnesium]. Moscow: Metallurgizdat, 1960.Стрелец Х.Л., Тайц А.Ю., Гуляницкий Б.С. Металлургия магния. М.: Металлургиздат, 1960. Strelec H.L., Tajc A.Ju., Guljanickij B.S. Metallurgija magnija [Metallurgy magnesium]. Moscow: Metallurgizdat, 1960.Belousov M.V., Rakipov D.F. Nikonenko E.A. Kolesnikova M.P., Biserov A.G. Research of activity of burned dolomite in production of magnesium. Materials of the international research and practice conference: Science, Technology and Higher Education. Westwood. Canada, 2012. P. 142—148.Belousov M.V., Rakipov D.F. Nikonenko E.A. Kolesnikova M.P., Biserov A.G. Research of activity of burned dolomite in production of magnesium. Materials of the international research and practice conference: Science, Technology and Higher Education. Westwood. Canada, 2012. P. 142—148.Vyazovkin S., Durnham A.K., Criado J.M., Perez-Maqueda L.A. Kinetics Committee recommendations for performing kinetic computations on thermal analysis data // Thermochim. Acta. 2011. Vol. 520. P. 1—19.Vyazovkin S., Durnham A.K., Criado J.M., Perez-Maqueda L.A. Kinetics Committee recommendations for performing kinetic computations on thermal analysis data // Thermochim. Acta. 2011. Vol. 520. P. 1—19.Criado J.M., Ortega A. Kinetic study of thermal decomposition of dolomite by controlled transformation rate thermal analysis (CRTA) and TG // J. Thermal Analys. 1991. Vol. 37. P. 2369—2375.Criado J.M., Ortega A. Kinetic study of thermal decomposition of dolomite by controlled transformation rate thermal analysis (CRTA) and TG // J. Thermal Analys. 1991. Vol. 37. P. 2369—2375.Ратько А.И., Иванец А.И., Кулак А.И., Морозов Е.А., Сахар И.О. Термическое разложение природного доломита // Неорган. матер. 2011. Т. 47. No. 12. С. 1502— 1507. Rat’ko A.I., Ivanec A.I., Kulak A.I., Morozov E.A., Sahar I.O. Termicheskoe razlozhenie prirodnogo dolomite [Thermal decomposition of natural dolomite]. Neorganicheskie materialy. 2011. Vol. 47. No. 12. P. 1502—1507.Ратько А.И., Иванец А.И., Кулак А.И., Морозов Е.А., Сахар И.О. Термическое разложение природного доломита // Неорган. матер. 2011. Т. 47. No. 12. С. 1502— 1507. Rat’ko A.I., Ivanec A.I., Kulak A.I., Morozov E.A., Sahar I.O. Termicheskoe razlozhenie prirodnogo dolomite [Thermal decomposition of natural dolomite]. Neorganicheskie materialy. 2011. Vol. 47. No. 12. P. 1502—1507.Samtani M., Dollimore D., Alexander K.S. Comparison of dolomite decomposition Kinetics with related carbonates and effect of procedural variables on its kinetic parameters // Thermochim. Acta. 2002. Vol. 392-393. P. 135—145.Samtani M., Dollimore D., Alexander K.S. Comparison of dolomite decomposition Kinetics with related carbonates and effect of procedural variables on its kinetic parameters // Thermochim. Acta. 2002. Vol. 392-393. P. 135—145.Maitra S., Choudhury A., Das H.S., Pramanik MS.J. Effect of compaction on the kinetics of thermal decomposition of dolomite under non-isothermal condition // J. Mater. Sci. 2005. Vol. 40. P. 4749—4751.Maitra S., Choudhury A., Das H.S., Pramanik MS.J. Effect of compaction on the kinetics of thermal decomposition of dolomite under non-isothermal condition // J. Mater. Sci. 2005. Vol. 40. P. 4749—4751.Olszak-Humienik M., Mozejko J. Kinetics of thermal decomposition of dolomite // J. Thermal Analys. Calorimetr. 1999. Vol. 56. P. 829—833.Olszak-Humienik M., Mozejko J. Kinetics of thermal decomposition of dolomite // J. Thermal Analys. Calorimetr. 1999. Vol. 56. P. 829—833.Kök M.V., Smykatz-Kloss W. Characterization, correlation and kinetics of dolomite samples as outlined by thermal methods // J. Thermal Analys. Calorimetr. 2008. Vol. 91. P. 565—568.Kök M.V., Smykatz-Kloss W. Characterization, correlation and kinetics of dolomite samples as outlined by thermal methods // J. Thermal Analys. Calorimetr. 2008. Vol. 91. P. 565—568.Galai H., Pijolat M., Nahdi K., Trabelsi-Ayadi M. Mechanism of growth of MgO and CaCO3 during a dolomite partial decomposition // Solid State Ion. 2007. Vol. 178. P. 1039—1047.Galai H., Pijolat M., Nahdi K., Trabelsi-Ayadi M. Mechanism of growth of MgO and CaCO3 during a dolomite partial decomposition // Solid State Ion. 2007. Vol. 178. P. 1039—1047.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.