通過對C、Si和Al熱還原MgO的熱力學計算，分析了不同條件下熱還原吉布斯自由能和反應(yīng)初始溫度的變化。計算結(jié)果表明:在常壓下C、Si和Al還原MgO時，反應(yīng)初始溫度分別高達1900，2200和1600℃;通過添加CaO造渣和使用真空,不但能提高MgO的還原率，而且使標準自由能降低;在系統(tǒng)壓力為10Pa時，碳熱還原所需的初始溫度為1100℃，加入CaO造渣的硅熱還原、鋁熱還原所需的初始溫度分別為800和690℃。在采用焦炭真空熱還原MgO的驗證試驗中，發(fā)現(xiàn)在1500℃下還原120min,MgO的還原率高達84.59%。

　　金屬Mg由于其優(yōu)良的性能因而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域。同時，鎂是地殼中分布廣泛的堿金屬元素，在結(jié)構(gòu)金屬中僅次于鋁和鐵。由于鎂資源極為豐富，且鎂在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴大，煉鎂產(chǎn)業(yè)也需要不斷改善和提升。中國鎂資源豐富，是最大的原鎂產(chǎn)地和出口國。國內(nèi)主要采用的皮江法煉鎂工藝，是在高溫真空下通過硅鐵還原煅白中的MgO獲取金屬Mg的工藝。由于皮江法工藝經(jīng)濟指標落后，能耗高，污染嚴重等原因使之成為國家限制發(fā)展項目，從而迫切要求中國研究者尋找新的熱法煉鎂工藝。如北京科技大學的鈣熱還原法、東北大學的鋁熱還原法、昆明理工大學的碳熱還原法、重慶大學的熔融還原法等等，均是種種新的嘗試。然而，所有的熱還原氧化鎂工藝技術(shù)都是建立在熱還原氧化鎂熱力學的基礎(chǔ)上的，因此對熱還原氧化鎂的熱力學及其影響因素進行最基本的分析計算和研究是十分必要的。

　　本文通過對采用不同還原劑還原MgO的熱力學進行了對比分析，研究了添加造渣劑CaO和真空條件對MgO熱還原的影響，并在真空下采用焦炭進行了碳熱還原MgO驗證試驗。

結(jié)論

　　(1)對不同還原劑常壓下熱還原MgO進行了熱力學計算，采用Si，Al，C常壓下分別在2200，1600,1900℃時能與MgO發(fā)生還原反應(yīng)。

　　(2)在Si和Al熱還原MgO時，會發(fā)生造渣反應(yīng)，在降低還原初始溫度的同時，也分別使50%和25%的MgO因參與造渣反應(yīng)而不能被還原。通過加入CaO替代MgO進行造渣反應(yīng)，不但能避免MgO的浪費，而且在常壓下使硅熱還原和鋁熱還原的初始溫度分別下降到1550和1370℃。

　　(3)真空的使用能夠使熱還原煉鎂的工藝進一步下降，通過熱力學計算，碳熱還原和加入CaO造渣的硅熱還原、鋁熱還原在系統(tǒng)壓力為10Pa時，還原所需的初始溫度分別為1100，800和690℃。

　　(4)在真空下采用焦炭進行了碳熱還原MgO驗證試驗，MgO的還原率隨溫度升高和時間延長而升高。在1500℃下還原120min，MgO的還原率高達84.59%。