还原焙烧的条件

1、5.5 硫化物氧化还原焙烧硫化物经氧化还原焙烧直接获得金属的过程，仅为少数几种金属所特有，这几种金属的共同点是，其氧化物的热稳定性比SO2小很多。当纯金属在SO2和O2气氛中与金属的最低价硫化物接触时，硫化物分解产出的硫蒸气优先与气氛中的氧化合生成SO2，以致气氛中氧分压过低，不再可能生成分解压较大的金属氧化物。气氛中的氧分压由反应S2（g）+ O2（g）= SO2（g）的平衡常数确定。 （5-14）具有上述性质的金属有Ag、Hg、铂族金属等。但是，为了能作为一种冶炼方法在工业上得到应用，还必须解决生成的金属与脉石分离问题。因此在较低温度下能以气态纯金属产出的过程，将是一种较理想的焙烧过程。这

2、种能生成气态产物的焙烧过程又称为氧化挥发焙烧。辰砂是一种较纯的硫化汞矿物，它可以作为应用氧化还原焙烧方法获得纯金属的典型例子。辰砂(HgS)在氧化性气氛中可能发生的化学反应如下： Hg(l)+ S2（g）=HgS（s） =123428+108.4T (5-15)Hg(l)+ O2=HgO（s） =90973+108.4T (5-16)S2（g）+ O2（g）= SO2（g） =362334+71.97T (5-17)HgS（s）+ O2（g）=HgO（s）+ SO2（g） =219522+48.10T (5-18)HgS（s）+ O2（g）=Hg（l）+ SO2（g） =23844835.98

3、T (5-19)HgS（s）+ O2（g）=Hg（g）+ SO2（g） =176146129.7T (5-20)根据式(5-15)(5-20)的数据，绘制标准吉布斯自由能与温度T关系图57。图5-7 HgS氧化还原焙烧过程中有关反应的-T关系图陈新民，火法冶金过程物理化学，1984，p302，图6-7由该图可以看出，在标准状态下，HgO远不如SO2稳定。图中还表明，在高于356.7温度下，焙烧HgS可能有三种产物：HgO、液态汞和气态汞。但其中以生成气态汞的标准吉布斯自由能负值最大。因此在标准状态下气态汞应该是焙烧的最终产物。反应（8-20）向右进行的趋势很大，这可由下面计算的平衡常数看出：在

4、700，反应（8-20）的=-302314（J），所以实际上汞的硫化矿焙烧温度大部都在650750之间，因此HgS的氧化挥发焙烧过程进行的非常完全。汞的火法冶炼包括两个主要过程，即含汞硫化矿物的氧化挥发发焙烧及在凝结器中汞蒸气冷凝为液态汞。习题与思考题1硫化物焙烧有哪几种类型？不同类型焙烧的目的是什么？2Me-S-O系平衡图的绘制步骤有哪些？Me-S-O系平衡图在硫化物焙烧过程中的作用是什么？3.闪锌矿焙烧产物可能有三种：ZnO、ZnO 2ZnSO4和ZnSO4。当总压为101325Pa，温度为830，炉气成分为10% SO2，4% O2的条件下焙烧，问将可得到何种焙烧产物？当炉气条件不变，如

5、果要得到另外两种产物时，应该如何控制温度？已知：SO2+O2= SO3（g） =94598+89T ZnO +2SO3=（ZnO 2ZnSO4） =2272+167.05T ZnO 2ZnSO4+ SO3= 3ZnSO4 =164348+129.2T 4.含钴和铜的硫化矿于950K 、101325Pa条件下进行焙烧，要生成能溶于水的硫酸钴和不溶于水的氧化铜，达到易于用水分离两者的目的，试确定这种选择硫酸化焙烧的炉气组成的控制范围，已知950K： 2CuO+2SO2+O2CuSO4 =119053 J/mol2CoO+2SO2+O22CoSO4 =60482 J/mol5 硫化镍（Ni3S2）在总压为101325Pa，温度为1000K，气相组