收藏词条 编辑词条 沉淀熔炼
创建时间:2008-08-02
用金属铁从高品位硫化矿中置换并沉淀出金属的熔炼方法。这种不需要焙烧,硫化矿一步处理得金属的直接熔炼是一种古老的冶炼方法,用于高品位的铅、锑、铋等硫化矿的熔炼。
原理 从金属硫化物离解压热力学数据可知,各种金属对硫的亲和力是不相同的,因而可选择对硫亲和力大的金属(。Me:)来作为另一种金属硫化物(Me。S)的还原剂,使对硫亲和力较小的金属(Me。)从它的硫化物中被置换出来,过程发生的反应为:
Me1S十Me2→Me1十Me2S
因此,沉淀熔炼又称为置换熔炼。能将硫化物中的金属置换出来的金属被称为置换沉淀剂。
工艺 铁是少数几种对硫亲和力大的金属之一,大多采用废铁屑作为工业生产沉淀熔炼的置换剂,它价廉而来源广。硫化矿与铁屑混合加入到冶金炉内,同时拌入适量的还原煤,维持炉内一定的还原气氛以减少金属氧化入渣的损失。用于沉淀熔炼的冶金炉有反射炉、短窑、电炉和坩埚炉等。置换反应在熔池中进行,未被置换的主金属硫化物(Me1s)与置换反应产生的FeS组成锍,而置换形成的金属产物Me1不溶于锍,且由于密度较大而以独立相析出,沉于熔池底部,所以通常叫做沉淀熔炼。沉淀熔炼的特点是:(1)熔炼产物除金属和炉渣外,还形成第三种独立相——锍,而降低了金属的冶炼直收率;(2)杂质金属硫化物在一定程度上也被置换进入金属相,产出的粗金属质量较差;(3)置换反应在固、液相间进行,铁屑与硫化物的密切接触的程度决定了反应速率,因此沉淀熔炼法只宜处理高品位精矿。这种方法的设备生产率低,但工艺和设备简单,适于小规模生产。