6 氧化物还原熔炼反应 火法冶金过程中一般采用还原方法从氧化物矿石中提取金属。按照工业上采用的还原剂种类不同,可将还原过程分为三类: 用可燃气体作还原剂的间接还原法:CO、H2; 用固体碳作还原剂的直接还原法:C ; 用金属作还原剂的金属热还原法:Al、Si 等。 铁的还原熔炼一般在高炉内进行,采用焦炭作还原剂。除矿石中的主要金属铁被大量还原出来外,脉石及灰分中某些氧化物如SiO2、MnO等也可能部分还原。同时,为获得成分合格的粗金属,需去除一定量杂质如硫等。由于采用碳作还原剂,还原的金属还会进行渗碳。本章主要讨论这些有关反应。 6.1 氧化物还原热力学条件 对于金属M (s )的还原反应(金属热还原法): MO (s )B (s )M (s )BO (s ) G 可看作由下述两反应组合而成: 2B (s )O22BO (s ) G10 (平衡氧压) 2M (s )O22MO (s ) G20 (平衡氧压) 参加反应的物质均为纯凝聚态物质,活度为1 。 1) 可依据标准吉布斯能判断热力学条件:2) 也可依据氧势图判断: 即 也可比较平衡氧分压相对大小,B 还原MO 中的M 。 氧势图中