本文对磷铁的理化性质、磷铁生产现状以及磷化工副产磷铁的利用现状等进行了综述,并系统地研究了磷铁在真空加热过程的一系列问题。首先,从热力学角度讨论了磷铁生成过程的反应起始温度,及磷铁中磷与铁真空分离的可行性;其次,采用从头算分子动力学对FeP、Fe₂P、Fe₂NiP、Fe₂VP的真空热分解机理进行了初步研究;最后,运用实验探究了磷铁的真空反应及镍与磷铁的真空作用等过程。热力学研究表明:热法制磷时副产磷铁生成的过程中,在体系压强为10Pa¹0⁵Pa下,Fe₂O₃与C逐步发生还原的反应,先生成Fe₃O₄,再生成FeO,FeO虽然还原性能差,但在炉内高温,大量焦炭和还原气氛的条件下充足的情况下,铁的氧化物一部分被还原为金属铁,另一部分仍以氧化亚铁的形式存在。镍氧化物在碳热还原过程几乎全部被还原为金属镍。Fe及FeO与P₂反应生成FeP、Fe₂P、Fe₃P的反应均为减容反应,压力减小不利于反应的发生,但在300K¹600K温度区间,体系压强为10¹0⁵Pa下Fe及FeO与P₂反应生成FeP、Fe₂P、Fe₃P的（35）G_T均远小于0,所以在300K¹600K温度区间,体系压强为10¹0⁵Pa下Fe、FeO都可以和P₂反应生成FeP、Fe₂P、Fe₃P。另外,对磷铁进行了饱和蒸气压,计算得铁与磷及镍与磷的饱和蒸气压的比值p_Fe^*/p_P^*、p_Ni^*/p_P^*都在10^-810^-13范围内,即磷与铁、镍的饱和蒸气压均存在较大差别,可采用真空蒸馏方法对其进行分离。采用从头算分子动力学模拟方法对FeP、Fe₂P、Fe₂NiP、Fe₂VP的真空热分解机理进行了初步研究,动力学模拟及PDOS计算结果表明,在1673K,10Pa下磷铁中的化合物均发现Fe-P键的断裂及P-P键的生成,Fe-P键整体表现出削弱的趋势,但仍然存在部分较强的Fe-P键。FeP与Fe₂P在模拟热分解后均出现了P-P的结构,FeP产生P-P共价键更强一些,即脱磷反应是分步进行的,FeP、Fe₂P中的磷应以P₂分子的形式脱除。在1673K,10Pa下,Fe₂NiP在模拟热分解后出现Fe-P键及Ni-P键的断裂和Fe-Ni键P-P键的生成,Fe-P键及Ni-P键整体上表现出减弱的趋势,但仍然存在部分较强的Fe-P键,Fe-Ni键整体上表现出增强的趋势。另外,采用均方位移计算了Fe₂NiP结构各原子的扩散系数。在1673K,10Pa下,Fe₂VP在模拟热分解后未发生明显变化,但其键长变化表明Fe-P键及V-P键有断裂倾向,Fe-P键及V-P键整体上表现出减弱的趋势,但仍然存在部分较强的Fe-P键及V-P键,Fe-V键整体上表现出增强的趋势。另外,采用均方位移计算了Fe₂VP结构各原子的扩散系数。实验研究表明:首先,磷铁分别在1373K、1473K、1573K、1673K,10Pa下恒温60 min反应后,表现出磷不断减少的现象,其脱磷是逐级进行的,即为FeP→Fe₂P→Fe₃P→Fe,与热力学计算结果及计算机模拟结果相符,可以通过真空蒸馏的方法回收利用磷铁中的磷,同时对磷铁在1373K、1473K、1573K、1673K,10Pa下恒温60 min反应的残渣进行元素分析,分析发现金属元素V、Cr、Ni在反应残渣中稳定存在。其次,不同比例的镍与磷铁均在1373K¹673K,10Pa下反应形成镍磷铁,随着镍的含量增加,镍有替换铁位置的趋势,镍与FeP,Fe₂P,Fe₃P形成镍磷铁系列物质,使得镍在磷铁内富集。