D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1995.04.006 第17卷第4期 北京科技大学学报 Vol.17 No.4 195年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Ag.1995 碳还原锆英石分离SiO2和ZO2 袁章福)罗敏)仇永泉)万天骥) 1)北京科技大学冶金系，北京1000832)连源钢铁公司钢研所，湖南417009 摘要进行了配碳量、温度、时间和颗粒大小及试样形式对碳还原皓英石中SO,的实验研究， 得到相应脱硅率的影响规律，理论上，脱硅率的极大值可达到972%.碳还原储英石的表观反应 活化能，在1600~2000℃温度范围内为282.04kJol.结英石被碳还原的限制环节是结英石的 热分解，而不是它裂解成$O2之后再与碳的反应， 关键词储英石，氧化硅氧化错，分离，还原，碳 中图分类号TQ643.,133 Separation of SiO,and ZrO,from Zircon by Carbon-Reduction Yuan Zhangfu)Lou Min2)Qiou Yongquan)Wen Tianji 1)Department of Metallurgy,USTB,Beijing 100083,PRC 2)Lianyuan Iron and Steel Co.Ltd ABSTRACT The influence of carbon content,temperature,time,particle size and form of samples on the reduction of SiO,by carbon in zircon were studied.The effects of these factors on the ratio of desilica from zircon were obtained.The maximum value of this ratio could reach to 97.22%theoritically.The apparent activation energy for the reaction of zircon with carbon was 282.04 kJ/mol (1600~2000 C).Besides, the limiting step of reduction of SiO,in zircon was the heat decomposition of zircon, not the reaction of SiO,with carbon after decompostion of zircon. KEY WORDS zircon,silica zirconia,separation,reduction,carbon 目前，我国生产氧化结是采用化学提纯法，虽然生产出的氧化锆纯度高，但是，存在 工艺流程长，污染严重，成本昂贵等问题，极大地限制了其在耐火材料等行业的应用·法 国、日本等国采用电熔法生产脱硅皓（≥85%~90%Z02)·该法在电弧炉的高温条件 下，使结英石(ZS04)分解成Z02和非晶质Si02,碳在1500℃以上将Si02开始还原 成SO逸出炉外后，与空气中的氧气，生成S0,超细粉沉积起来，这样使炉内的氧化锆富 集为脱硅结，达到锆英石分离成ZO2和SiO,的目的川.作者用150kW等离子体装置成 功地制取ZO,样品(2).但是，关于锆英石中SiO2被碳还原的机理尚待研究.结合锆英石 在高温下裂解的研究)，进行了碳还原锆英石试验，使锆英石中的SO,被碳还原生成S0 g),并随炉气挥发出去，最大限度地降低原料中的SO2含量，为等离子体装置的实验提 供了工艺操作参数· 1994-07-10收稿第一作者男3引岁讲师博士 ◆国家科委“八五”科技攻关课题第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 望巧 年 月 吨 。 吧 哭巧 碳还原错英石分离 和 ’ 袁章福 ’ 罗敏 北京科技大学冶金系 ， 北京 〕 】犯 仇永泉 ’ 万 天骥 ， 涟源钢铁公司钢研所 ， 湖南 为 摘要 进行 了配碳量 、 温度 、 时间和颗粒大小及试样形式对碳还 原 错 英 石 中 的 实验研究 ， 得到相 应脱硅率的影 响规律 理论上 脱硅率的极大值可达到 碳还原错英 石 的 表 观 反 应 活化能 ， 在 日 一 侧叉 ℃ 温度 范 围 内为 邓 以 划咖阅 错英石 被 碳 还 原 的 限 制 环 节是 错 英 石的 热分解 ， 而不是 它裂解成 幻 之后再与碳 的反应 关健词 错英石 ， 氧化硅 氧化错 ， 分离 ， 还原 ， 碳 中圈分类号 翻 心 一 。 级了初” ， ’ 可 ‘ ， ， 伪 ， ， ， ’ 岛 摄 万 一 ， 而 五 ， 刀找力 ， ， ， ， ， 目前 ， 我 国生产氧化错是 采 用 化 学 提 纯 法 ， 虽 然 生 产 出 的 氧 化 错 纯 度 高 ， 但 是 ， 存 在 工艺流程 长 ， 污染严重 ， 成本 昂贵等 问题 ， 极 大 地 限 制 了 其 在 耐 火 材 料 等 行 业 的应 用 法 国 、 日本 等 国 采 用 电熔 法 生 产 脱 硅 错 一 到〕 该 法 在 电弧 炉 的 高 温 条件 下 ， 使错英石 ‘ 分解成 州〕 和 非晶质 ， 碳 在 ℃ 以 上 将 开 始 还 原 成 逸 出炉外后 ， 与空 气 中的氧气 ， 生成 超 细粉沉积起来 ， 这样使炉 内的氧化 错 富 集为脱硅 错 ， 达到错英石分离成 州〕 和 的 目的〔 ’ 作者用 巧 等 离 子 体 装 置 成 功 地 制 取 样 品 但 是 ， 关 于 错 英 石 中 被 碳 还 原 的 机 理 尚待 研究 结 合错 英 石 在高温下 裂解 的研究 ， 进行 了碳 还 原 错 英 石 试验 ， 使 错 英 石 中 的 被 碳 还 原 生 成 德 ， 并 随 炉 气 挥 发 出 去 ， 最 大 限 度地 降低 原 料 中 的 含 量 ， 为 等 离 子 体 装 置 的 实验 提 供 了工 艺操作参数 望洲 一 一 收稿 第 一 作者 男 岁 讲师 博 士 国家科委 “ 八五 ” 科技攻 笑课题 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1995．04．006