Как показано ранее, сродство углерода к кислороду с повышением температуры увеличивается, что создает условия для эффективного использования углерода, как восстановителя.
Выявлено, что вероятность восстановления углеродом оксидов молибдена до чистого молибдена существенно увеличивается при температурах выше 500 К в случае с MoO3, 700 К - Mo4O11 и 1000 К в случае с MoO2 (рис. 3.1). Кривые на рис.3.1, а-г свидетельствуют о большей стойкости MoO2 к восстановлению по сравнению с MoO3 и Mo4O11.
Монооксвд углерода в исследуемой системе является продуктом реакции твердофазного восстановления оксидов молибдена на начальных стадиях процесса. He исключается газификация углерода свободным кислородом, а также по реакции С(тв)+СО2(г) = 2СО(г) (рис. 3.1, реакция 7). Таким образом, появление продукта газификации углерода CO неизбежно приводит к его участию в последующем восстановлении молибдена с его оксидов. Восстановление оксидов молибдена монооксидом углерода сопровождается образованием двуоксида углерода CO2. Объемы газообразных фаз до реакции и после остаются неизменными, поэтому равновесия предполагаемых реакций могут быть смещены действиями одного из факторов - изменением температуры. Отмечается повышенная вероятность взаимодействия оксидов MoO3 и Mo4O11 с CO и восстановления до чистого молибдена (реакции 4,21). Кривая восстановления MoO2 монооксидом углерода до Mo (реакция 31) имеет меньшую вероятность.
Отмечена высокая вероятность протекания реакций понижения оксидов (реакции 8,10-14,22,24,25).
Вероятность протекания реакций восстановления оксидов молибдена углеродом до карбидов при более низких температурах выше. вероятности их восстановления до молибдена металлического. Повышение температуры реакции смещает равновесие в сторону восстановления до молибдена вместо карбида.
Установлено, что вероятность восстановления оксидов молибдена карбидом Mo2C в исследуемом температурном интервале меньшая, чем углеродом (рис. 3.1, а-в).
Проведен расчет реакций углеродотермического восстановления CaMoO4, как основного компонента концентратов марок МДК1 и МДК2. В сравнении со случаем с оксидами молибдена протекание реакций восстановления молибдата кальция монооксидом углерода имеет меньшую вероятность (рис. 3.1, г). Линии данных реакций лежат в положительной части графика. Реакции восстановления CaMoO4 карбидом молибдена Mo2C более вероятны, чем углеродом и монооксидом углерода. В остальном прослеживается схожая закономерность со случаем углеродотермического восстановления оксидов молибдена.
Следовательно, существует большая вероятность восстановления высших оксидных соединений молибдена углеродом, монооксидом углерода или карбидами молибдена до низших оксидов Mo4O11 и MoO2. Восстановление Mo4O11 и MoO2 связано с необходимостью дальнейшего повышения температуры
Подтверждается конкурентоспособность участия монооксида углерода и карбида молибдена Mo2C в качестве восстановителей наряду с реакциями восстановления свободным углеродом. Поскольку имеют место реакции с образованием CO, а восстановление молибдена из оксидов его карбидами осложнено, то повышение давления и температуры в зоне реакции способствует смещению равновесия в сторону выхода карбидов молибдена и молибдена свободного.