还原焙烧(一)

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟

还原焙烧（一）

在一定温度和还原气氛条件下，使含于矿物原料中的金属氧化物转变为

相应的低价金属氧化物或金属的过程称为还原焙烧。除汞和银的氧化物在低于400℃的温度条件下于空气中加热可以分解析出金属外，绝大多数金属氧化物

不可能用热分解的方法将其还原，只有采用相应的还原剂才能将其还原。金属

氧化物的还原可以下式表示：MO+R=M+RO △G°=△G°RO-△G°MO-△G°R 式中MO——金属氧化物；R、RO——还原剂及还原剂氧化物。上式可由

MO、RO 的生成反应合成：

金属氧化物（MO）能被还原剂（R）还原的必要条件是△G°＜0，即

Po2(RO)＜Po2(MO),因此，凡是对氧的亲和力比被还原的金属对氧的亲和力大

的物质均可作为该金属氧化物的还原剂。图1 为不同温度下某些金属氧化物的

标准生成自由能变化曲线，从图中曲线可知，在焙烧条件下，多数金属能被氧

氧化，其氧化物较稳定，其稳定性随温度的升高而降低，图中曲线位置愈低的

金属氧化物愈稳定，愈难被还原剂还原；反之，曲线位置愈高的金属氧化物愈

易被还原剂还原。

还原焙烧时可采用固体还原剂、气体还原剂或液态还原剂。从图1 可知，

一氧化碳的生成自由能随温度的升高而显著降低，因此，在较高温度条件下，

碳可作为许多金属氧化物的还原剂。[next] 固体碳燃烧时可发生下列反应：

1）C+O2=CO2 △G°1=-393.76～0.0008T 千焦/摩[尔] 2）2C+O2=2CO △G°S=- 223.21-0.175T 千焦/摩3）2CO+O2=2CO2 △G3°=-564.8+0.173T 千焦/摩4）CO2+C=2CO △G°4=-170.54-0.174T 千焦/摩C-O2 系的△G°-T 关系如图2 所示，