SiC还原磷灰石气化脱磷的热力学机理研究

以SiC为还原剂,Na2CO3、Al2O3和SiO2为辅助脱磷剂研究磷酸钙的还原气化脱磷机理.利用FactSage 7.1热力学软件计算以及试验分析了不同温度以及辅助脱磷剂添加量对气化脱磷的影响.结果表明:脱磷反应在无液相参与时还原程度较低,在1300℃下气化脱磷率为17.83％.辅助脱磷剂Na2CO3添加量分别为6％、8％和10％时生成液相,气化脱磷率显著提高.X射线衍射分析结果显示,产物中硅酸钙盐较多,与模拟中脱磷反应的固相产物一致.最佳的辅助脱磷剂Na2CO3添加量为8％、Al2O3添加量为7.7％、SiO2添加量为14.06％,在1300℃下对应的气化脱磷率为86.50％.当辅助脱磷剂Na2 CO3添加量达到10％时,气化脱磷率降低到35.79％,检测到固相产物中有Na2Ca3Al2(PO4)2(SiO4)2存在,这是霞石与磷酸钙在1300℃下的反应产物,导致磷元素被固定在其中无法气化脱除,从而降低了气化脱磷率.