真空硅热法炼锶的热力学分析与实验

采用热力学方法计算并分析真空硅热法炼锶的反应自由能和临界还原温度。结果表明,造渣反应和真空工艺可有效降低反应自由能,并可将反应临界温度由标准状态下的2876K降低到1100K以下。通过真空硅热法炼锶实验获得纯度(质量分数)为98.53%的金属锶,锶的收得率为55%。经XRD技术分析,反应后残留渣团的主要成分为2SrO·SiO2,并掺有少量的SrO·SiO2。

真空硅热还原氧化锌的热力学分析

通过热力学计算并分析了真空硅热法还原氧化锌反应的吉布斯自由能.结果表明,在1100-1500K温度范围内硅热还原氧化锌具有热力学上的可行性,但是生成的SiO2与反应物ZnO反应生成炉渣2ZnO·SiO2,导致约50%(w)的ZnO不能被还原.如果加入CaO与SiO2造渣,就能抑制2ZnO·SiO2的生成,保证ZnO完全被还原成金属锌.热力学计算表明,造渣反应和真空工艺都可以降低还原反应的吉布斯自由能.实验结果表明,热镀锌灰中分离出的ZnO在温度为1448K、真空度为20Pa、反应时间为2h的条件下通过硅热还原可得到具有良好结晶形貌的金属锌,还原率为92.81%.经X射线衍射(XRD)分析,反应后的残渣主要成分为2CaO·SiO2.