我国磷矿资源丰富,但主要为中低品位磷矿,高品位磷矿资源逐渐被消耗殆尽,因此如何高效清洁的利用中低品位磷矿迫在眉睫。研究证明,真空法可以高效的收集中低品位磷矿中的磷,但由于磷矿的组成成分复杂,在制取磷单质过程中会发生很多的副反应。但无论何种矿物组成,Ca5（PO4）3F都会反应生成Ca3（PO4）2,因此为了更加明确真空条件下磷矿中各组分对还原的影响。本论文以分析纯Ca3（PO4）2为原料,石墨为还原剂,SiO2、CaF2和MgO为添加剂,探究不同添加对Ca3（PO4）2真空碳热还原影响。主要研究结论如下:理论计算结果表明:系统压力为1Pa,碳过剩系数为1.03时,磷的挥发达到最大值。温度超过1300℃,P2的质量减小。添加CaF2后,对磷单质质量无明显影响,有Ca5（PO4）3F生成。添加SiO2有效的降低初始反应温度,随着SiO2/CaO比增大,有Ca3Si2O7、CaSiO3、Ca4Si2O8生成。SiO2/CaO比为1.25时,只有CaSiO3生成,理论上体系中有较多液相生成。当SiO2/CaO比超过1.25,温度超过1300℃时,磷单质质量急剧减小。MgO-SiO2协同有效的降低初始反应温度,随着MgO/CaO比的增大,有Ca2MgSi2O7、CaMgSi2O6、Mg2SiO4生成,当MgO/CaO比为0.5时（SiO2/CaO为1.25）,多种低熔点物质含量相差较小。真空碳热还原实验结果表明:在碳过剩系数为1.03时,还原和挥发趋势最大,残碳最少。温度为1350℃时,磷挥发率达93.31%。添加CaF2可以有效的促进反应进行,反应中Ca5（PO4）3F生成,CaF2为4%时对还原和挥发促进效果最好,氟离子活性较高,可以破坏磷酸钙结构,活化反应表面降低反应温度。SiO2能有效的提高试样的还原程度,反应中有Ca2SiO4、CaSiO3生成。SiO2/CaO比为1.25时,对磷酸钙的还原促进效果最佳,1300℃时只生成了CaSiO3。SiO2/CaO比超过1.25后,磷的挥发趋势减小。过量的SiO2会降低物料品位,液相线温度升高,传热传质速率减慢,阻碍反应的进行。MgO-SiO2协同能显著的促进还原反应,反应生成了Ca2MgSi2O7、CaMgSi2O6和CaMgSiO4等低熔点物质,一定条件下各物质能发生共熔。在MgO/CaO比0.5（SiO2/CaO为1.25）时,对还原反应促进效果最好,MgO过量会使液相线温度升高,增大物料熔点,降低品位,抑制反应进行。通过非等温动力学研究和真空碳热还原实验得出不同添加对Ca3（PO4）2真空碳热还原助熔机理。SiO2添加下,Ca3（PO4）2与还原剂C会在相界面处发生固-固反应产生固态产物CaO,并与外加SiO2反应生成低熔点物质CaSiO3,液相的增多加快了反应得传质传热速率。随着反应得进行,CaO和CaSiO3不断增多并在反应物表面堆积附着,形成了以Ca3（PO4）2为核心的未反应物,核心随着反应的进行不断缩小,直至还原反应结束。还原过程活化能为33.82±2.27kJ/mol,磷挥发过程活化能为133.79±17.27kJ/mol。MgO-SiO2协同参与反应可以有效的促进磷矿中熔融相的产生,反应中产生了CaMg2SiO6、Ca2MgSi2O7等多种的物质,一定温度下这些物质可以发生共熔反应,为还原反应提供更好的传质传热条件和更充足反应时间。通过SiO2-CaO-MgO相图可知,相比单独添加SiO2低熔点区域,MgO-SiO2协同低熔点配料区域增大。还原过程活化能为36.49±2.36kJ/mol,磷挥发过程活化能为118.77±9.86kJ/mol。