本文介绍了菱镁矿(化学成分MgCO3)的研究背景和应用现状,以及由菱镁矿制备电熔镁的主要化学工艺,对菱镁矿分解(化学式MgCO3→MgO+CO2)过程进行了热衡算研究和动力学研究。采用热焓方法计算出生产一吨MgO的化学分解过程吸热量Q为7.9×109J。理论电耗为2194kWh。在氮气和二氧化碳两种气氛下对不同质量的块状菱镁矿进行了一系列热重(TG)实验,得到了不同条件下菱镁矿分解的TG曲线图,从图中分析可知,随着升温速率的升高,TG曲线向高温区移动,出现温度滞后效应。运用德国耐驰公司的Kinetics-Analysis软件对TG曲线进行分析,采取三种无模式配合法,即ASTM E698,Friedman,FWO方法计算拟合出不同条件下菱镁矿分解的动力学三因子：活化能E、指前因子值A和机理函数f(α)。研究表明,在氮气气氛下,质量规格为40mg和120mg样品的活化能值和指前因子值比较相近,ASTM E698方法求得结果为：40mg,活化能E=172.3±56.9kJ/mol,指前因子的对数log(A/s-1)=6.97；120mg,活化能E=176.9±24.5kJ/mol,指前因子的对数log(A/s-1)=7.00。当质量继续增大时,活化能值和指前因子值随着样品质量的增加而减小。在二氧化碳气氛下,活化能值和指前因子值均随着样品质量的增加而减小。两种气氛下菱镁矿的分解机理都遵循三级相边界扩散反应机理(R3模型),其函数方程式为3(1-α)2/3。由活化能变化情况分析总结出不同菱镁矿分解的控速步骤,即当样品质量较小时,表观活化能值比较大,菱镁矿分解受化学反应控制；质量较大时,表观活化能较小,菱镁矿分解受传质传热的影响逐渐增大。对于同一条件下的菱镁矿反应,随着温度的升高,表观活化能值逐渐降低,故在分解前期受化学反应控制,后期转为受传热和传质控制。