造锍熔炼(卷名：矿冶)

使炉料中欲提取的成分转变成锍的熔炼方法，因熔炼主产物为锍而得名。按一般反应过程的实质属氧化熔炼的类型，所谓造锍过程就是FeS与其他重金属硫化物(CU₂S、Sb₂S₃、PbS等)的互熔或共熔的过程。在造锍熔炼中发生的另一个重要过程是造渣，这个过程就是部分FeS被氧化后产生的FeO，与熔炼炉料中的siO₂反应形成铁的硅酸盐，并熔化其他氧化物，如CaO、MgO、Al₂O₃、2nO等便产生了铁硅酸盐炉渣。

化学反应

原理主要化学反应是FeS的氧化与造渣，可写成：2FeS+3O₂+SiO₂===2FeO•SiO₂+2SO₂

为了防止CU₂S、Ni₃S₂等硫化物也发生类似的氧化反应，减少主金属入渣的损失，在生产实践中是控制一定的氧势或风料比(或O₂/S)来实现。由于控制的氧势不同，各个工厂产出锍的品位也不一样。氧势越高，FeS氧化得愈完全，使更多的铁造渣；反之便会保留很多的FeS而进入锍中，使其中主金属含量(品位)降低。由于铁与铜、镍等金属形成硫化物与氧化物的标准生成自由能变化有较大的差别，FeS便会优先氧化造渣。只要有FeS存在，铜、镍等主金属硫化物便不会氧化，仍保留硫化物形态而形成锍。两相的平衡反应式为：[FeS](1)+(MeO)(1)===(FeO)(1)+[MeS]，(1)式中(MeO)为渣中主金属氧化物；[MeS]为锍中主金属硫化物；[FeS]为锍中FeS；(Fe0)为渣中：FeO。

应用

应用造锍熔炼实质上是一个富集过程。由于铜、镍矿物原料的品位较低，主金属含量大多为20%～30%，(铜+镍)的含量有的甚至在10%以下。将这种原料直接熔炼得金属，势必产出大量的炉渣而得很少量的金属，这样随渣损失的金属量是很大的。

与此同时，金属硫化物的锍与铁硅酸盐炉渣的互溶性很差，利用它们的这一特性便可使矿物原料中的金属硫化物与大量脉石和部分铁的氧化物造渣而达到初步分离，所以造锍熔炼主要用于原料品位较低，而主金属硫化物的标准生成自由能变化负值很大的金属生产。其目的就是使主金属富集在半产品锍中，故又称为富集熔炼。

在有色金属提取冶金生产中，主要用于铜、镍冶金。在铅的还原熔炼与鼓风炉炼锌中也是利用这一特性富集分离铜。在炼锑或其它硫化物冶金中也会发生造锍反应，在这些场合下出现的造锍反应往往是不希望的，因而力求避免。

传统的造锍熔炼方法

包括有造锍熔炼与锍的吹炼(见铜锍吹炼)两大火法冶金过程(即造锍熔炼产出的锍送去吹炼得粗铜)。

由于造锍熔炼采用的设备不同，一般又称为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速熔炼和熔池熔炼等。

锍的吹炼大都在转炉中进行。金属硫化物的完全氧化是在这两个过程中完成的，即氧化反应放出的热和产生的SO₂也是在两个过程中分配的。造锍熔炼过程基本上是连续进行的，而转炉吹炼则是周期作业，这两个过程配合好是很重要的。中国的铜镍生产几乎全都采用造锍熔炼流程。

发展趋势

发展趋势造锍熔炼方法是在造锍熔炼和锍的吹炼两个过程中完成金属提取过程的，而这两个过程又都是MeS的氧化反应，这样势必造成热能和硫的分散，因而存在热损失大、硫回收不完全、车间劳动条件差和污染环境等问题。因此造锍熔炼的发展方向是如何使热能集中使用，以及如何使产生的SO2烟气集中利用，从而达到节能和减少对环境的污染。具体的做法是进一步强化熔炼过程，使锍的品位逐步提高以产出白金属(纯CU₂S)甚至产出粗铜，达到熔炼与吹炼两个过程合在一起进行。这是闪速熔炼与熔池熔炼的发展方向。

三菱法已实现了连续炼铜。波兰的格沃古夫(Glogow)炼铜厂把一种含铁低(2.7%)的辉铜矿精矿放在奥托昆普(outokumpu)闪速炉中进行富氧熔炼，实现了直接产粗铜。