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随着镍需求量的增加以及世界上硫化镍矿资源的日益枯竭，因此如何高效率、低成本的处理低品位镍红土矿，来满足镍需求量的增加显得尤为重要。碱熔融法是处理硅酸镁镍矿型红土矿(Ni2SiO3·mMgSiO3·nH2O)方法之一，且日益受到人们的广泛关注。为了从低品位的硅酸盐矿中提取镍、铁、镁等有价金属，有必要对硅酸盐碱熔融机理进行更深入的研究。因此，本文以合成的Mg2SiO4为原料，研究了其在碱熔融体系中的转化行为及转化机理。从而为碱熔融法处理低品位镍红土矿提供理论依据。 论文主要取得以下研究结果: 1、以MgCl2(或MgSO4)和Na2SiO3、MgO为原料，通过两步法制备Mg2SiO4。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、红外(FTIR)、拉曼(Raman)等测试手段对制备的Mg2SiO4的性质进行表征。拉曼和红外光谱结果表明制备的Mg2SiO4中硅氧四面体是以Q0为微结构单元的岛状结构。 2、分别用投料法和预先混料法考察了碱的用量、反应温度和反应时间对和Mg2SiO4碱熔融反应过程中硅提取率及转化行为的影响。XRD结果表明在碱熔融过程中有Na2MgSiO4中间产物形成，当体系中有水存在情况下还可能出现SiO2，最终产物为Na4SiO4和Mg(OH)2，浸出渣的红外光谱分析表明，SiO2中的桥氧(Si-Ob-Si)键结构在碱熔融的过程中被打断成非桥氧(Si-O)结构，Mg-O键逐渐转化为Na-O键。 3、通过高温拉曼光谱实时研究碱熔融反应过程中Mg2SiO4微结构单元以及化学键的变化情况。结果表明NaOH能使Mg2SiO4中的镁氧键(Mg-O)逐步断开变成钠氧键(Si-(O))，因此岛状的硅氧四面体微结构单元Q0与Mg结合逐渐向与Na结合转化。 4、用混合体系代替纯NaOH进行碱熔融实验，研究不同阳离子在碱熔融过程中的影响与作用，结果证实阳离子的电负性与体积大小在碱熔融过程中决定了反应产物的组成。