有色冶金原理-氧化物和硫化物和火法氯化課件

1、有色冶金原理第五章 氧化物和硫化物的火法氯化有色冶金原理第五章 氧化物和硫化物的火法氯化目錄第一節(jié) 概述第二節(jié) 氯化反應的熱力學第三節(jié) 氯化反應的動力學目錄第一節(jié) 概述第一節(jié) 概 述 金屬氧化物與相應金屬的其它化合物比較，大都具有低熔點，高揮發(fā)性和易溶于水及其它溶劑中，易被還原等性質(zhì)，而且它們生成的難易和性質(zhì)的差異又十分明顯，所有這些都為氯化法提取和分離金屬創(chuàng)造了條件。早已引起冶金工作者的注意。盡管氯化冶金法具有許多獨特的優(yōu)越性，但由于氯氣對設備的腐蝕這一致命弱點，使得這種方法的使用和發(fā)展受到了限制?，F(xiàn)代化學工業(yè)的發(fā)展提供了豐富而價廉的氯化劑 （Cl2、HCl、NaCl、CaCl2等），并且出

2、現(xiàn)了鈦、鋯以及某些塑料耐腐蝕新材料、防腐技術的發(fā)展促進了氯化冶金的推廣和發(fā)展。 第一節(jié) 概 述 金屬氧化物與相應金屬的 所謂氯化冶金就是將礦石（或冶金半成品）與氯化劑混合，在一定條件下發(fā)生化學反應，使金屬轉(zhuǎn)變?yōu)槁然镌龠M一步將金屬提取出來的方法。 氯化冶金主要包括氯化過程，氯化物的分離過程，從純氯化物中提取金屬等三個基本過程。在自然界中金屬主要以氯化物、硫化物、硅酸鹽、硫酸鹽等形式存在，因此從原料中制取金屬氯化物的氯化過程，顯然是氯化冶金最基本和最重要的過程。 氯化過程的基本方法在有色冶金中的應用，可分成下列幾類： 所謂氯化冶金就是將礦石（或冶金半成品）與氯化劑 (1)氯化焙燒。這個方法在有色

3、冶金中得到廣泛的應用，如在稀有金屬冶金中用氯化焙燒TiO2以制取TiCl4，然后經(jīng)精餾提純用鎂或鈉熱還原得到金屬鈦；在輕金屬冶金中，用氯氣（Cl2）氯化菱鎂礦制取無水MgCl2，然后用熔鹽電解法提取金屬鎂；在重金屬冶金中，如綜合回收黃鐵礦燒渣中各種有色金屬、錫礦中錫的氯化，貧鎳礦石中鎳的提取等。 (2)離析法（難選氧化銅礦石的離析反應）。 (1)氯化焙燒。這個方法在有色冶金中得到廣泛 （3)粗金屬熔體氯化精煉。如鉛中的鋅和鋁中的鈉和鈣都可用通氯氣于熔融粗金屬中的方法將其除去。 （4）氯化浸出（包括鹽酸浸出、氯鹽浸出）。氯化浸出是指在水溶液介質(zhì)中進行的一類氯化過程，即濕法氯化過程。 氯化冶金對于

4、處理復雜多金屬礦石或低品位礦石以及難選礦石。從中綜合分離提取各種有用金屬是特別適宜的。故此法在綜合利用各種礦物資源方面占有重要地位。 （3)粗金屬熔體氯化精煉。如鉛中的鋅和鋁中的鈉和鈣第二節(jié)氯化反應的熱力學 一、金屬與氯的反應 氯的化學活性很強，所以絕大多數(shù)金屬很易被氯氣氯化生成金屬氯化物。所有金屬氯化物的生成自由能，在一般冶金溫度下均為負值，且它們的GT關系多數(shù)已經(jīng)測出，在某些手冊，專著中可以方便地查得。 金屬氯化物的T關系也可用圖示表達。為了便于比較，將它們都換算成與一摩爾氯氣反應的標準生成吉布斯自由能變化。圖5-1列出了它們的GT關系。第二節(jié)氯化反應的熱力學 一、金屬與氯的反有色冶金原理

5、-氧化物和硫化物和火法氯化課件 圖5-1與氧化物的標準生成吉布斯自由能的圖類似，曲線位置的高低表示了金屬與氯反應時親和力的大小。金屬氯化物生成吉布斯自由能曲線在圖中的位置越低，表示該金屬氯化物的生成吉布斯自由能越負，它就越穩(wěn)定而難于分解。而且，曲線位置處于下面的金屬可以將曲線位置較上面的金屬氯化物中的金屬置換出來。例如在1273K溫度下： 圖5-1與氧化物的標準生成吉布斯自由 Mg+Cl2=MgCl2 -）1/2Ti+Cl2=1/2TiCl4 Mg+Cl2=MgCl2 由圖5-1可見,MgCl2的生成吉布斯自由能曲線在下面，顯然1/2TiCl4的生成吉布斯自由能曲線在上面，顯然 比 更負，因此

6、 為負值，即反應（3）可以向右進行，Mg可以把TiCl4 中的Ti 置換出來。工業(yè)中生產(chǎn)金屬鈦正是利用了這種方法。當遇到需要將氯化物中的金屬還原出來的時候，就可用類似的方法來選擇還原劑。如從圖中可直觀地看出，用Na或Mg可以將ZrCl4中的鋯還原出來。 由圖5-1可見,MgCl2的生成吉布斯自由能曲 二、金屬氧化物與氯的反應 在冶金過程中有時要氯化處理的物料，如低品位貧礦，黃鐵礦燒渣，錫渣等，其中的金屬往往是以氧化物的形式存在，因此研究氧化物的氯化作用更有實際意義。 金屬氧化物被氯氣氯化的反應通式如下 二、金屬氧化物與氯的反應MeO +Cl2 = MeCl2 +O2反應的標準吉布斯自由能變化為

7、： 從上式可見，金屬氧化物與氯氣反應能力的大小由與之差決定。硅、鋁、鈦、鎂等元素雖與氧化合的能力很強，但它們與氧化合的能力更強，其是一個很大的負值，在1073K時的值在6694401004160J之間，而相應的在1073K時為209200460240J，相減之后為一正值，因此SiO2、TiO2 、Al2O3、MgO在標準狀態(tài)下不能被氯氣所氯化。MeO +Cl2 = MeCl2 +O2 金屬氧化物與氯氣反應的T關系已有人測出，列于圖5-2，圖5-3中。從圖中可見：SiO2、TiO2 、Al2O3、Fe2O3、MgO在標準狀態(tài)下不能被氯氣氯化。而許多金屬的氧化物如PbO、Cu2O、CdO、NiO、

8、ZnO、CoO、BiO可以被氯氣氯化。 金屬氧化物與氯氣反應的T關系已有人測出，列有色冶金原理-氧化物和硫化物和火法氯化課件有色冶金原理-氧化物和硫化物和火法氯化課件 三、金屬氧化物的加碳氯化反應 某些金屬氧化物氯化反應的熱力學數(shù)據(jù)表明，下列反應的平衡常數(shù)小于1，或者最多接近于1：MeO +Cl2 = MeCl2 +O2KP = 三、金屬氧化物的加碳氯化反應 這樣，若直接使用氯化反應，則氯的利用率很低。但在有還原劑存在時，由于還原劑能降低氧氣（O2）的分壓，但不與氯發(fā)生明顯反應，因此氯的利用能顯著地提高，并且能使本來不能進行的氯化反應變?yōu)榭尚?。碳作為還原劑是很有效的，有碳存在時，進行氯化反應的

9、氧化物將發(fā)生如下反應： 這樣，若直接使用氯化反應，則氯的利用率很低。MeO +Cl2 = MeCl2 +O2 （4） C + O2 = CO2 （5） C +1/2O2 = CO2 （6） 由（4）2 + （5）得MeO +C+2Cl2 = 2MeCl2+CO2 （7）（4）+（6）得MeO +C+Cl2 = MeCl2+CO （8）MeO +Cl2 = MeCl2 +O2 （4） 當溫度低于900K時，加碳氯化反應主要是按反應（7）進行，高于1000K時。則按反應（8）進行，因此比較加碳前后反應的，對加碳的氯化效果便可簡便地估量出來，這可通過TiO2加碳氯化一例得到說明。 當溫度低于900K

10、時，加碳氯化反應主要是按反TiO2+Cl2 =TiCl4+O2 = 8054228024T，J+）C +O2 = CO2 = 11171387.66T，J TiO2+Cl2+C =TiCl4+CO = 31171115.9T，J TiO2+Cl2 =TiCl4+O2 可見相當穩(wěn)定而難被氯氣直接氯化的TiO2，在溫度高于900K，有固體碳存在的條件下，變得容易氯化了。加碳氯化的這種有效性，使它在輕金屬和稀有金屬的氯化冶金中，成為一種重要方法，得到廣泛的應用。 可見相當穩(wěn)定而難被氯氣直接氯化的TiO2，四、金屬硫化物與氯的反應 金屬硫化物在中性或還原性氣氛中能與氯氣反應生成金屬氯化物。 MeS+C

11、l2 = MeCl2+1/2S2 (9) 四、金屬硫化物與氯的反應 金屬硫化物在中性或還原性 氯化反應進行的難易程度由氯化物和硫化物的標準生成吉布斯自由能之差決定。某些金屬硫化物氯化反應的 T關系如圖5-4所示。 氯化反應進行的難易程度由氯化物和硫化物的標準有色冶金原理-氧化物和硫化物和火法氯化課件 從圖5-4可以看出，許多金屬硫化物一般都能被氯氣直接氯化。比較圖5-2與圖5-4可以發(fā)現(xiàn)，對同一種金屬來說，在相同條件下，硫化物通常比氧化物容易氯化，因為金屬與硫的親和力往往小于金屬與氧的親和力，所以氯從金屬中取代硫比取代氧容易。 從圖5-4可以看出，許多金屬硫化物一般都能被 從反應（9）可以看出

12、，硫化物與氯反應的產(chǎn)物是金屬氯化物和元素硫。固然硫元素能與氯發(fā)生反應，生成硫的氯化物，但是硫的氯化物是不穩(wěn)定的，在一般的焙燒溫度下，它們均會分解，因此最終產(chǎn)品仍為元素硫。硫（S）以元素硫形態(tài)回收，對于儲存和運輸以及防止SO2對大氣的污染都是非常有利的。同時不揮發(fā)的有價金屬氯化物可通過濕法冶金方法與脈石分離。這是處理有色重金屬硫化精礦的一種可行方法。 從反應（9）可以看出，硫化物與氯反應的產(chǎn)物是金五、金屬氧化物與氯化氫的反應 除了氯（Cl2）以外，金屬氧化物與氯化氫（HCl）的反應，也是氯化焙燒過程中最常見的一種氯化反應。 金屬氧化物與氯化氫反應的通式為：MeO+2HCl = MeCl2+H2O

13、反應的標準吉布斯自由能變化： _五、金屬氧化物與氯化氫的反應 除了氯（Cl2）以反應（10）的 也可以根據(jù)金屬氧化物與氯（Cl2）反應的準吉布斯自由能變化和水與氯反應的標準吉布斯自由能變化求出，方法如下：MeO+Cl2 = MeCl2+O2 (11) H2O+ Cl2 = 2HCl+O2 (12)MeO+2HCl = MeCl2+ H2O反應（10）的 也可以根據(jù)金屬氧化物與氯（C 即金屬氧化物與氯反應的 減去水與氯反應的 得金屬氧化物與氯化氫反應的標準吉布斯自由能變化。各種金屬氧化物與氯反應的 T圖已列在圖5-2、圖5-3中。在圖5-3中有一條反應H2O+ Cl2 = 2HCl+O2的 隨溫

14、度變化的曲線，該曲線是由左至右向下傾斜的，即反應H2O+ Cl2 =HCl+O2的標準吉布斯自由能變化在高溫下負值更大，HCl更加穩(wěn)定，這預示著在用HCl作氯化劑時隨著溫度的升高，其氯化能力下降。 即金屬氧化物與氯反應的 減去水與氯反應的 而Cu2O、PbO、Ag2O、CdO、CoO、NiO、ZnO等曲線在H2O與氯反應的曲線下面，這表明這些金屬氧化物與HCl反應時 為負值，因此在標準狀態(tài)下它們可以被HCl所氯化，SiO2、TiO、Al2O3、Cr2O3、SnO2等與氯反應的曲線在水與氯反應曲線上面，它們被HCl氯化反應的 值為正，因此這些氧化物在標準狀態(tài)下不能被HCl所氯化。 而Cu2O、P

15、bO、Ag2O、CdO、CoO MgO與氯反應的 T曲線約在773K 處兩線相交，即773K以下的溫度在標準狀態(tài)下反應： MeO+2HCl = MeCl2+ H2O （13）將向右進行，773K以上的溫度反應將向左進行，此時則稱為金屬氯化物發(fā)生水解。因此工業(yè)上當氯化MgO生產(chǎn)MgCl2時，都注意防止在773K以上溫度時MgCl2重新被水解。 MgO與氯反應的 T曲線約在77 在氯化焙燒時，為避免水解、需控制氣相中有足夠高的HCl/ H2O的比值。如SnCl2當HCl/(H2O+HCl)在20%左右，能有效防止SnCl2水解。為此應盡可能使焙燒物料干燥，使用含氫量低的燃料以減少氣相中的水分含量，

16、當然也可以提高HCl濃度來實現(xiàn)需要的反應，但這樣將消耗更多的氯化劑。 在氯化焙燒時，為避免水解、需控制氣相中有足夠六、金屬氯化物與固體氯化劑的反應 在生產(chǎn)實踐中，經(jīng)常采用氯化鈣（CaCl2），氯化鈉(NaCl)等固體氯化物作為氯化劑。如CaCl2是化工原料的副產(chǎn)品，并且無毒，腐蝕性小，易于操作，因此國內(nèi)外許多廠家廣泛采用CaCl2和NaCl作為氯化劑。 1CaCl2作氯化劑 用CaCl2作氯化劑，其與氧化物反應的通式為：MeO+ CaCl2 = MeCl2+CaO六、金屬氯化物與固體氯化劑的反應 在生產(chǎn)實踐 上述反應的 計算方法有兩種： （1）是根據(jù)反應物與產(chǎn)物的標準生成吉布斯自由能來計算，即

17、： 上述反應的 計算方法有兩種： （2）是根據(jù)金屬氧化物與氯反應和CaO與氯反應的 來計算，方法如下： MeO+Cl2 = MeCl2+O2 , (14)）CaO+Cl2=CaCl2+O2, (15） MeO+CaCl2= MeCl2+CaO , (16)得 （2）是根據(jù)金屬氧化物與氯反應和CaO與氯反應的 可見，MeO與CaCl2的反應（16）是反應（14）與（15）之差。如果我們確定了一定溫度下MeO與Cl2反應的 以及CaO與氯反應的 ，就可以確定MeO+ CaCl2反應的 。在一定溫度下 是定值，而各種價數(shù)相同的氧化物氯化的 直接與 有關。因此，對于氧化物被CaCl2氯化的反應可利用圖

18、5-3，即氧化物與氯反應的 T圖來分析。 可見，MeO與CaCl2的反應（16）是反應（ 例如，在1273K時：Ag2O(s)+CaCl2 (s) = AgCl (s)+CaO(s)反應能否進行，可用圖5-3判斷：Ag2O(s)+ Cl2 =2 AgCl (s)+O2 ） CaO (s) +Cl2 = CaCl2 (s) +O2 , 例如，在1273K時：Ag2O(s)+ CaCl2 (s) =2 AgCl (s)+ CaO (s) , 為負值，表示在標準狀態(tài)下，溫度為1273K時，Ag2O可以被CaCl2氯化。Cu2O的氯化線在CaO氯化線以上，因此在標準狀態(tài)下，Cu2O不能被CaCl2所氯

19、化，這也可從反應的 看出：Cu2O(s)+ Cl2 (g) = Cu2Cl2(g)+O2(g) , ） CaO (s) +Cl2 = CaCl2 (s) +O2 ,Ag2O(s)+ CaCl2 (s) =2 AgCl (Cu2O(s)+ CaCl2 (s) = Cu2Cl2(g)+ CaO (s) , 這表明在1273K時，標準狀態(tài)下Cu2O不能被CaCl2氯化。 但在工業(yè)上用CaCl2作為氯化劑可以將黃鐵礦燒渣中的Cu2O氯化。這是因為在對燒渣進行氯化焙燒時，焙燒爐中流動著的氣體還有大量的其它氣體（如N2、O2）。 Cu2O(s)+ CaCl2 (s) = Cu2Cl2(而Cu2Cl2氣氛在

20、爐氣流動中僅占1%左右，若氣相總壓力為1101325Pa時，則Cu2Cl2氣體的分壓僅為0.01101325Pa，此時Cu2O與CaCl2反應仍是處于非標準狀態(tài)，所以反應能否進行的真實量度是反應的吉布斯自由能變化而不是，對上述反應而言，就應該用化學反應的等溫方程式來計算，即 而Cu2Cl2氣氛在爐氣流動中僅占1%左右，若氣相總壓力為1 = RTlnPcu2cl2=20920+8.3142.3031273 (0.01)=27824J 因此，由可見，為負值，表示在這種條件下反應向生成Cu2Cl2的方向發(fā)展，Cu2O可以被CaCl2氯化。 上述分析可知，在圖5-3中CaO氯化線以上，但離CaO氯化線

21、不太遠的各種氧化物，如PbO、CdO、Cu2O、Bi2O5、ZnO、CuO、CoO、NiO等在工業(yè)氯化條件下是可以用CaCl2進行氯化的。 = RTln如下所示：如下所示：因此，由上述分析可知，在圖5-3中CaO氯化線以上，但離CaO氯化線不太遠的各種氧化物，如PbO、CdO、Cu2O、Bi2O5、ZnO、CuO、CoO、NiO等在工業(yè)氯化條件下是可以用CaCl2進行氯化的。在實際生產(chǎn)中為了增加CaCl2對上述氧化物的氯化能力和提高氯化速度，往往控制氣相中含有SO2、SO3等酸性氧化物，或者使爐料中含有SiO2等酸性氧化物，這樣就可以促使CaCl2分解，加速氯化反應。因此，由上述分析可知，在圖

22、5-3中CaO氯化線以上，但離CaFe2O3的氯化線在CaO氯化線之上，并且相距CaO氯化線太遠，即使在工業(yè)氯化條件下也不能被CaCl2氯化。這可以從下面的計算中看出： Fe2O3的氯化線在CaO氯化線之上，并且相距CaO氯化線太有色冶金原理-氧化物和硫化物和火法氯化課件這表明在溫度1273K，標準狀態(tài)下Fe2O3不能被CaCl2氯化。若在工業(yè)氯化條件下FeCl3的分壓也是0.01101325 Pa,則: 仍為正值,表明氯化反應不能進行這表明在溫度1273K，標準狀態(tài)下Fe2O3不能被CaCl2工業(yè)上制造硫酸常用黃鐵礦(FeS2)作為原料，F(xiàn)eS2經(jīng)焙燒后剩下的燒渣中除了主要含有Fe2O3以外

23、，常含有少量的銅、鉛、鋅、鈷等有用金屬的氧化物。若把這樣的燒渣直接拿去煉鐵，不論是對煉鐵作業(yè)的順利進行還是對生鐵質(zhì)量以及綜合回收利用都有不良影響。工業(yè)上制造硫酸常用黃鐵礦(FeS2)作為原料，F(xiàn)eS2經(jīng)焙燒后剩下的燒渣中除了主要含有Fe2O3以外，常含有少量的銅、鉛、鋅、鈷等有用金屬的氧化物。若把這樣的燒渣直接拿去煉鐵，不論是對煉鐵作業(yè)的順利進行還是對生鐵質(zhì)量以及綜合回收利用都有不良影響。 工業(yè)上制造硫酸常用黃鐵礦(FeS2)作為原料，F(xiàn)eS2經(jīng)焙燒因此在煉鐵之前，必須對燒渣進行處理，達到除去有害雜質(zhì)，保證生產(chǎn)的順利進行、綜合回收有價金屬的目的。工業(yè)上的燒渣用高溫氯化揮發(fā)法就是用CaCl2作為

24、氯化劑，將燒渣中各種金屬選擇氯化出來，使銅、鉛、鋅等氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)槁然飺]發(fā)出來。若進行中溫氯化焙燒，因氯化溫度較低，上述金屬氧化物所生成的氯化物呈不揮發(fā)的固態(tài)仍留在焙砂中，可以用水或稀酸浸出，使其方便地從燒渣中分離出來。而燒渣中的Fe2O3是不被氯化的，留在燒渣中作為煉鐵原料。從而達到有色金屬與鐵分離的目的。 因此在煉鐵之前，必須對燒渣進行處理，達到除去有害雜質(zhì)，保證生2氯化鈉作為氯化劑 NaCl是比CaCl2還要穩(wěn)定的化合物，實驗證明，NaCl在氯氣流中加熱到1273K時仍十分穩(wěn)定，不發(fā)生離解，即固體NaCl受熱離解析出氯氣參與氯化反應是不可能的。此外，在干燥的空氣或氧氣流中，在1273下加

25、熱兩小時，NaCl的分解量仍很少（約1%），這表明以下反應： 有色冶金原理-氧化物和硫化物和火法氯化課件很難向生成氯氣的方向進行。因此NaCl在標準狀態(tài)下以及有氧存在時是不可能將一般有色金屬氧化物氯化的。但實際生產(chǎn)中卻常用NaCl作為氯化劑，這是因為在燒渣或礦石中存在有其他物質(zhì)，如黃鐵礦燒渣中一般常含有少量硫化物，該硫化物在焙燒時生成SO2或SO3，在SO2或SO3的影響下，NaCl可以分解生成氯氣，使銅、鉛、鋅等金屬氧化物或硫化物被氯化。 很難向生成氯氣的方向進行。這樣就可以改變反應的值，使本來不能進行的反應轉(zhuǎn)化為在SO2等參與下可以進行。以下對NaCl的分解問題作為一概略的討論。在氯化被燒

26、的氣相中，一般存在有氧、水蒸汽和物料中的硫。在焙燒過程中生成的SO2或SO3與NaCl發(fā)生副反應，生成Cl2及HCl的副產(chǎn)物，從而使MeO被氯化，其主要反應如下：這樣就可以改變反應的值，使本來不能進行的反應轉(zhuǎn)化為在SO2等有色冶金原理-氧化物和硫化物和火法氯化課件有色冶金原理-氧化物和硫化物和火法氯化課件有色冶金原理-氧化物和硫化物和火法氯化課件反應（22）在低溫時易向生成氯氣的方向進行。873K以上或在有硫酸鹽作催化劑時673K以上便易向生成HCl的方向進行。當溫度為773K時，式（17）的=355180J，故反應（17）不能向右進行，但在773K時，反應（19）的=88282J，及式（21

27、）的=114223J，所以反應（19）、（20）都能向右進行。 反應（22）在低溫時易向生成氯氣的方向進行。873K以上或在可見，NaCl的氯化作用主要是通過SO2或SO3促進作用，使其分解出氯氣或氯化氫來實現(xiàn)的，這一點與前述的CaCl2被SO2或SO3分解加速氯化作用相似，只是促進效果不相同罷了。同理，當燒渣或礦石存在有SiO2，Al2O3等酸性氧化物時，由于SiO2等能與CaO、MgO、Na2O結(jié)合成相應的硅酸鹽或其它鹽，這樣必將降低固體氯化劑CaCl2、MgCl、NaCl的分解產(chǎn)物CaO、MgO、Na2O的活度，結(jié)果是可加強它們的氯化作用。可見，NaCl的氯化作用主要是通過SO2或SO3

28、促進作用，使綜上所述可知，在氧化氣氛條件下進行的氯化焙燒過程中，NaCl的分解主要是氧化分解，但必須借于其它組分的幫助，否則分解很難進行。在溫度較低（如中溫氯化焙燒）的條件下，促使NaCl分解的最的效組分是爐氣中的SO2。因而對于以NaCl作為氯化劑的中溫氯化焙燒工藝，幾乎無例外地要求所焙燒的物料中含有足夠數(shù)量的硫（常用加S、FeS2的方法）, 綜上所述可知，在氧化氣氛條件下進行的氯化焙燒過程中，NaCl而在高溫氯化焙燒過程中，NaCl可借助于SiO2、Al2O3等酸性脈石成分來促進分解而無需補加硫。其于反應（22）的存在，NaCl分解出的氯可以和水蒸氣反應生成HCl。若氯化過程是在中性或還原

29、氣氛中進行，則NaCl的分解主要是靠水蒸氣進行高溫水解。當然，高溫水解反應的進行仍然需要其它組分（如SiO2等）的促進。而在高溫氯化焙燒過程中，NaCl可借助于SiO2、Al2O3其于反應（22）的存在，NaCl分解出的氯可以和水蒸氣反應生成HCl。若氯化過程是在中性或還原氣氛中進行，則NaCl的分解主要是靠水蒸氣進行高溫水解。當然，高溫水解反應的進行仍然需要其它組分（如SiO2等）的促進。其于反應（22）的存在，NaCl分解出的氯可以和水蒸氣反應生第三節(jié) 氯化反應的動力學 當用氯氣或氯化氫氣體作為氯化劑來氯化金屬氧化物或硫化物時，氯化反應在氣、固相之間進行，反應為多相反應。有關多相反應的動力

30、學一般規(guī)律，對于氣固氯化反應也完全適用。研究多相反應的動力學規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在氣固相之間的反應第三節(jié) 氯化反應的動力學 當用氯氣或氯化氫氣體作為氯一般由下列五個步驟組成：（1） 氣相反應物向固相反應物表面擴散；（2） 氣相反應物在固相表面被吸附；（3） 氣相反應物與固相反應物發(fā)生反應；（4） 氣相產(chǎn)物在固相表面解吸；（5） 應的速度由五個氣相產(chǎn)物經(jīng)擴散離開固相表面。整個反步驟中速度最慢的一步來決定。一般由下列五個步驟組成：在較低溫度下，化學反應速度一般較慢，此時常常是第三個步驟（化學反應）決定整個多相反應的速度快慢。當溫度升高時，化學反應速度增加很快，擴散速度也有所增快，但與化學反應速度比較，則擴散速度相對地變慢了，此時，常常是擴散速度決定了整個多相反應速度的快慢。金屬氧化物被氯氣氯化的反應就符合上述情況。當溫度較低時，化學反應速度起主導作用，稱反應處于“動力學區(qū)域”；當溫度升高時，擴散速度起主導作用，稱多相反應處于“擴散區(qū)域”。在較低溫度下，化學反應速度一般較慢，此