鲡状赤铁矿磁化焙烧原理及热力学计算.docx

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鲡状赤铁矿磁化焙烧原理及热力学计算
，改变矿石的工（焙、埼、吉布斯自由能等），一切过程进行的方向都尼由存在可能性小的状态向存在可能性大的状态进行，即自然界的任何体系都是趋向于能量最低的状态。判断自发反应的可能性（aG<0,反应不能自动进行；6G>0,反应可以自动进行，△G-0,反应达到平衡），aG°判断反应过程的限度。但是热力学也有其局限性，即所确定的反应过程的条件是必要的，但不是充分的【坏。也就是说，反应能以何种形式发生，必需要満足一定的条件，否则，反应根本不能发生。研究焙烧热力学，确定化学反应的口动进行的可能性、方向和限度，以及为创造条件达到选择性分离有价组分的目的提供理论的依据。
。与T的关系式及二项式
△G°是各组分均处于标准态时过程的吉布斯自由能变化。。下面利用不定积分法计尊反应方程式的△G°与T的关系式及二项式。在进行计算Z前，需要砸定利用无烟煤粉（有用成分为C）做还原剂磁化焙烧鲫状赤铁矿（主要成分为Fe:O3）的化学反应。磁化焙烧过程其实是还原过程，由于反应为固•固相反应，随着反应的进行，必须有一个传质介质（气体）作为中间产物存在，否则，固体不能够穿过固体直接进行反应。因此，焙烧过程中主要发生了如下三种化学反应：
(5-3)
(5-1)
(5-9)
3Fg+C->2F6Q+CO3Fe:Oy+COt2Fg+COZ
C+CO,->2CO
式5-3称为直接还原，式5-1称为间接还原，式5-9称为碳的气化。不难看出，间接还原和碳的气化两个方程式相加即为瓦接还原反应方程式。这就是直接还原的二步理论，当体系中有微量的CO时，即还原Fe2O5,生成C6,而CO?与C反应生成两倍的CO,CO再与FcQ反应，此时的CO?的垢就增加了一倍，。体系中只要有固体还原剂C,直接还原就剧烈地进厅下去，况忖，越来越快。因此，最终消耗的不是CO・而是C。碳的气化反应在直接还原起看关键作用。在高温90（M000-CE,CO?实际是不存在的，所以最终的化学反应即为反应方程式5-3»
由吉布斯•亥姆霍兹方程△H；
(5-10)
可得
对上式进行不定枳分竺1=哗d7>/
T」T2
由恒压热容差公式
bCpfa+bbT+^cT2+acT':积分得到标准熔变公式：
胡7^4-—73-—r0262T
将式6・14代入6-13>得(5-11)
(5-12)
(5-13)
(5-14)
(5-15)
(5-11)
(5-12)
(5-13)
(5-14)
(5-15)
式中，AHo>:
（1）用T=298K时己知的△〃人值，通过式5・14可以求出△Hr
（2）用T=298K时已知的△〃人值与已知的爲求出皿仙用（〔）中求岀的△》｛（）代入式5-15>可求岀I。再利用冋归分析法，对尸心+6
b-y-ax
石（兀■可（必一刃
(5-16)(5-17)
(5-18)
杏热