是技大营 MeS-O系平衡图的求算绘制方法 (1)确定体系中可能发生的各类有效反应并列出每个反应的平衡 方程式; (2)作图所用的热力学数据一般都是用吉布斯自由能方程二项式 算得的,所用方程式如下 AGO=A+BT 较精确计算时,原则上吉布斯自由能方程式中至少应有 第三项来反映热容变化的精确数值,则所用的方程式的形式为: AGO=A+BT C TlogT (3)根据AG=RTnK的关系算出各个反应在一定温度下的 logPs2、 logO2、 logPso2、 logPso3之间的关系式,即直线方 程式 (4)最后把各个反应的计算结果表示在 logIs2为纵坐标和以 logO2为横坐标的图上,使得到MeS-O系平衡图。 11
11 ➢ Me-S-O系平衡图的求算绘制方法 (1)确定体系中可能发生的各类有效反应并列出每个反应的平衡 方程式； (2)作图所用的热力学数据一般都是用吉布斯自由能方程二项式 算得的，所用方程式如下： ΔG0=A+BT 较精确计算时，原则上吉布斯自由能方程式中至少应有 第三项来反映热容变化的精确数值，则所用的方程式的形式为： ΔG0=A’+B’T + C’TlogT (3)根据ΔG0＝-RT lnK的关系算出各个反应在一定温度下的 logPs2、logPo2、logPso2、logPso3之间的关系式，即直线方 程式； (4)最后把各个反应的计算结果表示在logPso2为纵坐标和以 logPo2为横坐标的图上，使得到Me-S-O系平衡图
是技大营 0 (7 t) 5) Meo Mes (3 (4) Me 等温 tllltl Ig(P0,/F) 图7-2Me-S-O系等温平衡图 12
12 图 7 -2 Me - S -O 系等温平衡图
声建科技史 Technolog 反应 反应式 平衡关系式 直线 编号 斜率 1 Sx#208 =2S0 2(8 log Rso,=log Ro2 2gP(-10)2 22802+0282808 k828m+2p-1 :3 Men+SO=MeS,o+O log Fs02logPo2-10g4p(8-12) 42Me+02(=2MeO9 log Po, -ogp(8-13)+Iogpe 9 52Ms0+30282M0+20ag302“12 P(8-14)2 620+2002Ms0key2-ilr-1+2 7 Mes (g)+202g(e log po P(8-16) 13
13 4231567
2MeS-O系重叠平衡图 出是礼大膏, 当一种金属能生成几种硫化物和氧化物,以及有些金属也能生 成很稳定的碱性硫酸盐(例如Cuo·CuSO4)时,其平衡图就比较复杂 了,但这些特征都能清楚地在等温图上表示出来。而且通过作出不 同金属硫化物的Me-S-0系的重叠平衡图,从而可得出复合硫化矿选 择焙烧的热力学条件,如图7-3所示。 Feso Fex(so4), Fe ei. gis t=700C is(Po/P*) 图7-3金属硫化物的MeS-O系重叠平衡图 14
14 2.Me-S-O系重叠平衡图 当一种金属能生成几种硫化物和氧化物，以及有些金属也能生 成很稳定的碱性硫酸盐(例如CuO·CuSO4)时，其平衡图就比较复杂 了，但这些特征都能清楚地在等温图上表示出来。而且通过作出不 同金属硫化物的Me-S-O系的重叠平衡图，从而可得出复合硫化矿选 择焙烧的热力学条件，如图7-3所示。 图7-3 金属硫化物的Me-S-O系重叠平衡图
硫化物的陪烧过程,当参与反应的凝聚相的活度为1时,所作的平衡图 (也称化学位图)应用起来较简单易懂,这在硫化矿各种陪烧,特别是硫酸化 陪烧中常见到。由图可见 (1)能清楚的看出每种物质的稳定区域和要求的平衡条件.当 陪烧条件变化时,陪烧产物中存在的稳定化合物的变化规律 是:随着Po2增大,其氧化顺序由低价到高价变化,如 Cu→Cu2O→Cu0→Cu0·CuSO4→CuSO4; 随着Pso2增大,其硫化顺序由低价到高价。Cu→CuS→CuS。 (2)由此图可预言与实践有关的合理反应过程。当采用空气 进行焙烧时,Pso2值为104~2×10Pa,根据图7-3,在这种 焙烧条件下,焙烧反应的顺序 Cu2S→Cu→Cu2O→Cu0→Cu0·CuS04→CuS04。从而可直接辨 别出热力学的有效反应。如Cu2S不能直接氧化为CuO; (3)考察化学位图可以得到新工艺的概念。如图7-3所示, Pso2=105Pa下,在高压设备中Cu2S直接硫酸化得CuSO1是可能 的,而准确控制硫位和氧位,在一次焙烧中直接得金属铜也 是可能的。 15
15 硫化物的陪烧过程,当参与反应的凝聚相的活度为1时,所作的平衡图 (也称化学位图)应用起来较简单易懂,这在硫化矿各种陪烧,特别是硫酸化 陪烧中常见到。由图可见: . (1)能清楚的看出每种物质的稳定区域和要求的平衡条件.当 陪烧条件变化时,陪烧产物中存在的稳定化合物的变化规律 是：随着Po2增大，其氧化顺序由低价到高价变化，如 Cu→Cu20→CuO→CuO·CuSO4→CuS04； 随着Pso2增大，其硫化顺序由低价到高价。Cu→Cu2S→CuS。 (2)由此图可预言与实践有关的合理反应过程。当采用空气 进行焙烧时，Pso2值为104～2×104Pa，根据图7-3，在这种 焙烧条件下，焙烧反应的顺序 Cu2S→Cu→Cu20→CuO→CuO·CuSO4→CuSO4。从而可直接辨 别出热力学的有效反应。如Cu2S不能直接氧化为CuO； (3)考察化学位图可以得到新工艺的概念。如图7-3所示， Pso2=105Pa下，在高压设备中Cu2S直接硫酸化得CuSO4是可能 的，而准确控制硫位和氧位，在一次焙烧中直接得金属铜也 是可能的