第五章还原反应终稿.pptx
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第5章 还原反应
13铸造 刘昕捷 201300150102
本章要点
5.1 引言
许多金属是由氧化物还原制取的,所以金属氧化物在高温下还原为金属是火法冶
金中非常重要的一个冶炼过程,广泛地应用于黑色、有色及稀有金属冶金中。
火法还原按原料和产品的特点可分为
按所用还原剂的种类来划分
氧化矿或精矿直接还原为金属
硫化精矿经氧化焙烧后再还原
湿法冶金制取的纯氧化物还原为金属
含两种氧化物的氧化矿选择性还原其中一种氧化物,另一种氧化物富集在半成品中
气体还原剂还原
固体碳还原
金属热还原
5.2 燃烧反应
燃烧反应是与C-O系和C-H-0系有关的反应。
5.2.1 C-O系燃烧反应热力学
主要有以下四个反应:
5.3 气体还原
5.3.1 氧化物用CO还原
平衡气相成分与温度的关系可表示为:
即
同时
5.4 固体碳还原
(1)CO还原。铁氧化物的还原是逐级进行的。
当温度高于843K时,分三阶段完成:
温度低于843K时,FeO不能稳定存在,还原分两阶段完成:
(1)CO还原。铁氧化物的还原是逐级进行的。当温度高于843K时,分三阶段完成:
影响反应平衡的因素是温度和气相成分。
(1)~(4)对应上四个反应式
(3) 有固态C存在时的还原。
T1273K 氧化物的CO还原和C化反应同时平衡来实现
T1273K 由两反应的加和关系求出
5.5 金属热还原
对于吉布斯自由能图中位置低的稳定性很高的氧化物,只能用位置比其更低的金属来还原,这就是金属热还原法。
5.5.1 常压下的金属热还原
5.6 选择性还原
自然界中金属的化合物很少以纯态存在,虽然经过一系列的矿石处理可以获得纯度较高的化合物,但从经济角度出发必须面对含有杂质(提取金属元素化合物以外的其他化合物)或多种有用金属复合矿的提取冶金问题。
可以通过调整工艺过程、参数(温度、压力、活度等)实现对这些氧化物选择性还原.
当还原产物以气相等存在时,可使选择性还原更容易。
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