金属一硫一氧(Me—S—O)系化学势图发表评论(0)编辑词条

金属一硫一氧(Me—S—O)系化学势图(claemical  potential   diagram  formetal-sulphur-oxygen  system)

一种热力学平衡相图，用于表征金属硫化物MeS在有氧(O2)参与下的化学反应平衡状态，可用以指导确定这种冶金过程的技术条件。

在硫化物冶金过程中，当Me—S一O三元系达到平衡时，各相中氧(组分)的化学势必须相等：

此式表明，体系各平衡相中氧组分的化学势可用气相中氧的平衡分压来表示：

式中的的差值称为氧势。在一定温度下氧势是与气相中氧的平衡分压的对数lgpo2成正比的。

同样可以推出Me—S—O系平衡时的硫势是与气相中硫的平衡分压的对数lgps2成正比。

在一定的温度下，当Me—S一0系平衡时，气相和凝聚相中各组分的稳定性与其化学势有关，也就是说与气相中的氧势(po2)和硫势(ps2)有关。于是可以作出lgpo2-lgps2为坐标的Me—S—O系平衡状态图，亦称硫势氧势图或．Me—S一0化学势图。

许多有色金属(如铜、铅、锌、锑、汞、钼)的生产是以硫化矿物原料为主。从这种原料提取金属时，大都采用氧化脱硫的方法，如氧化焙烧和氧化熔炼，在脱硫过程中使金属硫化物直接还原得金属，或转变为氧化物和硫酸盐等化合物，达到使主体金属与硫分离，或便于下一步处理的目的。

在一定温度下Me—S一0系以lgpo2-lgps2表示的化学势图如图。图上的每一根线表示一平衡反应的平衡条件，如2线即表示下面的平衡反应式：

                                    Me+O2=MeO2

                                 K=1/po2  ,lgK=-lgpo2

图上的每一面区，是表示体系中各种物相的热力学稳定区。如1线和2线与横轴所包围的区域是表示Me—

S一O系中．Me相稳定存在的区域。1、2、3线相交的a点是：MeS、Me、MeO三凝聚相共存的不变点。

化学势图的坐标，根据需要可以用SO2或SO3的分压来代替S2的分压，也可用CO2／CO或H2O／H2的比值来代替O2的分压，也可用H2S／H2的比值代替S2的分压。

当温度为变量时，Me—S一O系的化学势图便需要用两组分和温度的三维图来表示。这种三维的热力学平衡图表示较复杂，一般是维持温度一定，用等温二组分平衡图来表示较为简便。

当有两种以上的金属硫化物同时参与同类反应时，便可将Me—S一O系与Me’一S一O化学势图叠加，作出Me—Me’一S一O系叠加图。如Cu—Fe—S—O系，Cu—Ni—S一O系，Zn—Fe—S一O系等。在MeS的氧化熔炼过程中，还有SiO2参与熔炼造渣反应，如硫化铜精矿的造锍熔炼，便已作出了Cu—Fe—S一O一SiO2五元素的化学势图。

MeS—O系化学势图广泛用于硫化物冶金过程中，如硫化精矿的焙烧，硫化精矿的造锍熔炼和锍的吹炼等。
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