本文對反應2Ca5 (PO4)3F+3C=9CaO+3CO(g)+CaF2+6PO2 (g)進行了系統的熱力學分析。研究結果表明：不同壓力下，Ca5 (PO4)3F 與C 反應生成PO2 (g)的理論起始溫度不同，隨著壓力的下降起始溫度降低。當壓力為105 Pa 時，生成PO2 (g)的理論起始溫度為2662 K；當體系壓力降至10 Pa 時，反應理論起始溫度為1897 K。

　　磷礦石的主要成分為磷灰石，學名氟磷酸鈣，在高溫和高壓下都比較穩定。工業上利用氟磷酸鈣與碳的熱還原反應來制取磷單質。關于氟磷酸鈣與碳的還原反應，很多學者進行了研究。在氟磷酸鈣碳熱還原制取磷單質的反應機理方面，鮑曉軍等認為氟磷酸鈣首先發生熱分解反應，生成：CaO，CaF2，P2O5，然后P2O5 在C 還原下生成磷單質。張進榮江禮科等也對氟磷酸鈣碳熱還原制備磷過程的機理進行研究，提出了兩種機理，認為在常壓1400 ℃條件下，碳直接還原氟磷灰石是非常困難的且其反應難以控制。李秋霞等提出用真空法直接從磷礦石中制備磷，從熱力學角度討論了氟磷酸鈣碳熱還原過程中各反應的可行性及反應起始溫度；采用從頭算分子動力學模擬方法對氟磷酸鈣碳熱還原的反應機理進行了初步的研究；同時運用實驗探索了氟磷酸鈣碳熱還原的過程及添加SiO2 對還原率的影響等。在前期量子化學模擬計算中發現，反應過程中有PO2(g)和PO(g)等物質出現。本文針對2Ca5 (PO4 )3F+3C=9CaO+3CO(g)+CaF2+6PO2 (g)進行熱力學分析。

　　結論

　　通過對反應氟磷酸鈣與碳反應生成氧化鈣、一氧化碳、氟化鈣和二氧化磷進行熱力學分析，計算反應在不同壓力、不同溫度下的吉布斯自由能，進而分析了壓力對反應最低溫度的影響，得到以下結論：

　　(1)同一系統溫度下，壓力越小，反應吉布斯自由能越小。

　　(2)同一系統壓力下，溫度越高，反應吉布斯自由能越小。

　　(3)壓力對反應氟磷酸鈣與碳反應生成氧化鈣、一氧化碳、氟化鈣和二氧化磷的最低反應溫度有較大影響。常壓下，反應的理論起始反應溫度為2662 K，當壓強減小為10 Pa 時，反應的理論起始反應溫度是1897 K。壓力降低，反應的理論起始溫度明顯減小。