氧化镁在真空碳热还原法炼镁过程中行为研究  

Behavior of Magnesia in Mg Extraction by Carbothermic Reduction in Vacuum

作　　者：田阳[1,2,3] 杨斌[1,2,3] 刘红湘[1,2,3] 杨成博[1,2,3] 曲涛[1,2,3] 戴永年[1,2,3] 彭鹏[2] 

机构地区：[1]真空冶金国家工程实验室云南省有色金属真空冶金重点实验室,昆明650093 [2]冶金与能源工程学院昆明理工大学,昆明650093 [3]云南省复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室(培育基地),昆明650093

出　　处：《真空科学与技术学报》2013年第9期920-925,共6页Chinese Journal of Vacuum Science and Technology

基　　金：云南省科技计划面上项目(No.S2012FZ0110);昆明理工大学分析测试基金项目(No.2011164)

摘　　要：对氧化镁在真空碳热还原过程中的行为进行了热力学分析，研究表明真空条件下氧化镁易于被碳还原，还原温度随着体系压力的降低逐渐降低。在系统压力30—100Pa的条件下，通过计算确定还原过程的主反应是MSO（s）＋C（s）=Mg（g）CO（g），反应起始温度为1573K。而反应MgO（s）＋CO（g）=Ms（g）＋CO2（g）在该体系条件下并未发生，此外碳热还原过程中生成镁的碳化物的反应也不会发生。实验研究表明，在温度1553K，系统压力30～100Pa的条件下，碳热还原反应开始进行，冷凝区得到金属Mg，这与热力学计算的参数相吻合。反应剩余渣经检测主要为未反应的氧化镁与碳，并未检测到碳化Mg。由于冷凝区发生逆反应Mg（g）＋CO（g）=Mg0（s）＋C（s），得到的冷凝物表面有碳吸附，经检测冷凝物含有金属镁、氧化镁以及碳，通过进一步处理可得到纯度较高的金属№。The behavior of MgO in Mg extraction by carbothermic reduction in vacuum was studied in thermodynam- ic theory. The impacts of reduction conditions, including the pressure and temperature, on the reaction pathway and reduc- tion temperature were theoretically calculated and experimentally evaluated. The condensate and slag were characterized with X-ray diffraction. The calculated results show that the MgO reduction with carbon easily occurs in vacuum, and the reduction temperature drops down with a decreasing pressure.At a pressure ranging from 30 Pa to 100 Pa,the main reac- tion MgO（s） ＋ C（s） = Mg（g） ＋ CO（ g） starts at 1573 K;and the indirect reaction ngO（s） ＋ CO（g） = ng（g） ＋ CO2（g） never occurs. The experimental results reveal that at 1553 K and a pressure of 30- 100 Pa, metallic Mg coexists with car- ben and un-reacted MgO in the C-coated condensate, possibly because of the reverse reaction,Mg（g） ＋ CO（g） = MgO （s） ＋ C（s）.No magnesium carbides were observed in the slag.

关 键 词：氧化镁 碳热还原 热力学 真空冶金 

分 类 号：TF131[冶金工程—冶金物理化学] TF822