氯化冶金
氯化冶金
氯化冶金是利用氯化剂焙烧矿石，根据不同金属的氯化顺序，以及生成的氯化物的熔点、沸点及蒸汽压等物理性质的差异，以达到金属相互间的分离提纯，或金属与其它氧化物的分离，制备液态或气态金属氯化物，用以新材料的制备与合成的高纯原料。氯化法多用于提炼各种难熔金属，如钛、锆、钽、铌、钨等有色金属。利用氯气或金属氯化物与矿石焙烧，根据不同金属元素的氯化顺序和生成的氯化物的熔点、沸点及蒸汽压等物理性能的差异以达到金属间的相互分离，或金属与其它氧化物的分离。（一般金属氯化物的熔点、沸点都较低）
制备过程中使金属氯化物挥发分离，同时根据不同的金属氯化物的蒸汽压及沸点的差异进行凝聚、分离。
1、 氯化剂可以用气体，如Cl2、HCl等；
2、 固体氯化剂有NaCl、MgCl2等；
3、 加入添加剂以降低反应自有能。
如1/2TiO2(s)+Cl2(g)＝1/2TiCl4(g)+1/2O2(g)
ΔG0＝22050－6.9T
C+1/2O2＝CO
ΔG0＝－27800－20.05T
C+1/2TiO2(s)+Cl2(g)＝1/2TiCl4(g)+CO(g)
ΔG0＝－5750－26.95T(cal/mol)
故此反应在任何温度下都能进行。
固体氯化剂如CaCl2、MgCl2、NaCl
CaO(s)+Cl2(g)＝CaCl2(l)+1/2O2(g)
ΔG0＝－27500(cal/mol) (1127～1745K)
PbO(l)+Cl2(g)＝PbCl2(g)+1/2O2(g)
ΔG0＝2350－20.6T (1227～1745K)
∴ CaCl2(l)+PbO(l)＝PbCl2(g)+CaO(s)
ΔG0＝29850－20.6T
T＝1600K, ΔG0＝－3100cal
故当T>1450K时，反应可以进行。
CaCl2(l)+MnO(s)＝MnCl2(g)+CaO(s)
ΔG0＝43550－17.7T
ΔG＝ΔG0+RTlnPMnCl2
当分压PMnCl2下降时，自有能ΔG降低，有利于反应的进行。
NaCl是一种稳定的化合物，不能从别的化合物中夺走氧原子，给出Cl2。
Na2O(l)+Cl2(g)＝2NaCl(l)+1/2O2(g)
ΔG0＝－73250－8.8T (1193～1600K)
Na2O(s)+Cl2(g)＝2NaCl(s)+1/2O2(g)
ΔG0＝－95450＋9.2T
但是在有SO3存在时，NaCl便可用做氯化剂。
Na2O(a)+SO3＝Na2SO4(s)
ΔG0＝－137480－14.90TlgT＋83.76T(cal/mol)
∴ 2NaCl(s)+SO3+1/2O2(g)＝Na2SO4(s)+Cl2(g)
ΔG0＝－42030－14.90TlgT+74.56T
