二氧化锗碳热还原制备金属锗的热力学分析与实验研究

对二氧化锗直接碳热还原制备金属锗进行了热力学计算和模拟,并开展了验证实验,以探索金属锗短流程制备的可行性。首先,对GeO2-C和GeO2-C-O2体系各反应的标准吉布斯自由能变进行计算;其次,对这两个体系的多相同时平衡进行模拟;最后,以纯二氧化锗和碳粉为原料在惰性气氛、900℃下进行还原实验。结果表明:在惰性气氛下,升高温度有利于GeO2碳还原生成GeO和Ge;碳量越多,Ge生成量越大。在氧气气氛下,GeO2的碳热还原产物有GeO和Ge,但氧气优先与碳反应生成CO2,不利于GeO2还原过程的控制。还原实验产物为纯金属锗,直收率达到87.56%,证实了二氧化锗直接碳热还原制备金属锗的可行性。

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本文档关键词:制备,还原,氧化,金属,实验