白云石-碳体系热分解及热还原的热力学分析

• 作者: 彭晓东 潘佳 胡发平 谢卫东 陈杰 马欣
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: 白云石 热力学 Gibbs自由能 真空 碳
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 306-311
• 分类号: TG292|TG316.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.020

摘要

分析了以白云石制备金属镁的现有技术中,热分解、热还原等环节资源能源利用不充分、环境载荷重、生产效率低等问题,提出了白云石与碳的混合物一次装料后先后完成热分解和热还原,获得金属镁、钙的新方法,计算分析了单纯白云石和白云石-碳体系常压热分解、真空热分解的Gibbs自由能和临界条件,以及煅烧白云石碳热还原制备金属镁及金属钙的Gibbs自由能和临界条件.结果表明,在较高的反应温度、较低的系统气压(真空度)下,白云石-碳体系热分解反应、煅烧白云石碳热还原反应均具备热力学可行性;白云石-碳体系的临界热分解温度略高于单纯白云石热分解温度,但最高临界分解温度仅增加17.04 K,且副产物CO的利用价值高;真空度可显著减小白云石-碳体系热分解和煅烧白云石碳热还原反应的Gibbs自由能,显著降低热分解、热还原临界温度,当系统真空度为10 Pa时,最高临界热分解温度、MsO临界还原温度、CaO临界还原温度分别为754.38,1353.95,1531.41 K,分别较常压大气环境中低369.38,765.26,897.26 K;碳热还原MgO,CaO的临界反应条件差异较大,可通过调控适宜的温度、真空度及其组合,创造只获得金属镁、先获得金属镁再获得金属钙、同时获得金属镁和金属钙等反应条件,实现白云石资源的合理、高效利用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	彭晓东	重庆大学材料科学与工程学院	145	1258	19.0	27.0
5	谢卫东	重庆大学材料科学与工程学院	71	600	13.0	20.0
9	马欣	重庆大学材料科学与工程学院	8	34	3.0	5.0
10	陈杰	重庆大学材料科学与工程学院	34	473	13.0	21.0
11	胡发平	重庆大学材料科学与工程学院	6	10	3.0	3.0
12	潘佳	重庆大学材料科学与工程学院	3	12	2.0	3.0