真空法从铟矿中制备铟的机理研究

作     者：刘予成 杜远超 李秋霞 赵贺永 肖月华 朱晓辉 LIU Yu-cheng;DU Yuan-chao;LI Qiu-xia;ZHAO He-yong;XIAO Yue-hua;ZHU Xiao-hui

作者机构：文山学院化学与工程学院云南文山663000 昆明理工大学云南省有色金属真空冶金重点实验室云南昆明650093 云南师范大学化学化工学院云南昆明650092 

出 版 物：《真空》 (Vacuum)

年 卷 期：2015年第52卷第2期

页      面：75-78页

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 080601[工学-冶金物理化学] 

基　　金：校级课题项目"基础研究"(编号13WSY05) 

主　　题：铟矿 热力学 真空碳热还原 反应机理 

摘      要：在真空条件下,本文采用热力学分析方法计算真空下铟矿碳热还原反应过程中发生的反应的吉布斯自由能以及起始反应温度。结果表明,当压力为10 Pa、温度高于380 K时,In2O3与C的反应满足反应发生的热力学条件。在同一体系压力下,物料In2O3:C摩尔比为1:3时,反应生成单质In所需的温度是最低的。在碳量充足条件下In2O3可直接被还原生成单质铟,随着碳的消耗,In2O3的碳热反应会生成中间产物。由此,推算在真空碳热反应过程中,碳热还原In2O3的顺序首先生成In,随着碳耗及升温生成In2O,最后生成In O。In2O3热分解生成In2O,随着体系压力的降低,反应起始温度降至423 K;中间产物In2O热分解生成单质In,当体系压力降至10 Pa时,起始温度降为781 K;In O与生成物CO反应,随着体系压力降低,吉布斯自由能增加,因此,降压不利于In O与CO反应。本文从热力学角度探讨真空制备铟热力学可行性,为下一步实际生产提供相应的理论基础。