沉澱熔煉

沉澱熔煉(precipitation smelting)是用金屬鐵從高品位硫化礦中置換並沉澱出金屬的熔煉方法。這種不需要焙燒,硫化礦一步處理得金屬的直接熔煉是一種古老的冶煉方法,用於高品位的、銻、等硫化礦的熔煉。

原理,特點,

原理

從金屬硫化物離解壓熱力學數據可知,各種金屬對硫的親和力是不相同的,因而可選擇對硫親和力大的金屬(。Me:)來作為另一種金屬硫化物(Me。S)的還原劑,使對硫親和力較小的金屬(Me。)從它的硫化物中被置換出來,過程發生的反應為:
Me1S十Me2→Me1十Me2S
因此,沉澱熔煉又稱為置換熔煉。能將硫化物中的金屬置換出來的金屬被稱為置換沉澱劑。
工藝 鐵是少數幾種對硫親和力大的金屬之一,大多採用廢鐵屑作為工業生產沉澱熔煉的置換劑,它價廉而來源廣。硫化礦與鐵屑混合加入到冶金爐內,同時拌入適量的還原煤,維持爐內一定的還原氣氛以減少金屬氧化入渣的損失。用於沉澱熔煉的冶金爐有反射爐、短窯、電爐和坩堝爐等。置換反應在熔池中進行,未被置換的主金屬硫化物(Me1s)與置換反應產生的FeS組成鋶,而置換形成的金屬產物Me1不溶於鋶,且由於密度較大而以獨立相析出,沉於熔池底部,所以通常叫做沉澱熔煉。

特點

(1)熔煉產物除金屬和爐渣外,還形成第三種獨立相——鋶,而降低了金屬的冶煉直收率;
(2)雜質金屬硫化物在一定程度上也被置換進入金屬相,產出的粗金屬質量較差;
(3)置換反應在固、液相間進行,鐵屑與硫化物的密切接觸的程度決定了反應速率,因此沉澱熔煉法只宜處理高品位精礦。這種方法的設備生產率低,但工藝和設備簡單,適於小規模生產。

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