1化学选矿焙烧PPT课件

在一定温度下，硫化矿氧化焙烧产物取决于气相组成和 金属硫化物、氧化物及金属硫酸盐的离解压。
•矿业学院
13
1.1 氧化焙烧与硫酸化后焙烧
当炉气中的三氧化硫分压大于金属硫酸盐的分解压即：
Pso3 k2Po2 Pso3(MS4)O
焙烧产物为金属硫酸盐，过程属硫酸化焙烧
当炉气中的三氧化硫分压小于金属硫酸盐的分解压即：
Pso3 k2Po2 Pso3(MS4)O
焙烧产物为金属氧化物，过程属氧化焙烧
•矿业学院
14
1.1 氧化焙烧与硫酸化后焙烧
各种金属硫酸盐的分解温度和分解自由能不同，控制被烧 温度和炉气成分即可控制焙烧产物组成，以达到选择硫酸化 焙烧的目的。
1
Al2(SO4)3
NiSO4
CuSO4
1: 10.1%SO2+5.05%O2;
O2
3ZnO 2 SO 3 700 3ZnO 2SO 2 O 2
着火温度550度，生成硫酸锌和氧化锌薄层致密，较难氧化。
•矿业学院
20
1.1 氧化焙烧与硫酸化后焙烧
1.1.4 铅硫化物
焙烧过程方铅矿的反应：
PbS
3 2
O2
PbO SO 2
1 SO 2 2 O 2 SO 3
PbO SO 3 ZnSO 4 3PbSO 4 PbS 550 4PbO 4SO 2
•矿业学院
3
第1章 矿物原料的焙烧 • 2焙烧理论：
化学热力学和动力学理论
•矿业学院
4
• 化学热力学
2 焙烧理论
•矿业学院
5
• 化学热力学
对任意一可逆的化学反应:
aA + dD ≒ eE + fF
△G =△G￠T+RT1nQ =-RT1nK+RT1nQ
=RT(1nQ -1nK)
式中：△G －指定条件下的过程自由能变化（焦/摩） △G￠T－标准状态下的过程自由能变化； R－理想气体常数（8.314焦/开·摩） T－绝对温度（开） K－平衡常数 Q－指定条件下，反应生成物与反应物的活度商
应：
16Fe2O3+FeS2=11Fe3O4+2SO2
10Fe2O3+FeS=7Fe3O4+SO2
6Fe2O3+Cu2S=2Cu+4Fe3O4+SO2
9Fe2O3+ZnS=ZnO+6Fe3O4+SO2
Fe2O3+MO=MO·Fe2O3
600-800 ℃时，最后三个反应进行甚为完全。
•矿业学院
17
1.1 氧化焙烧与硫酸化后焙烧
•矿业学院
6
• 化学热力学
•矿业学院
7
• 化学热力学
•矿业学院
8
• 化学动力学
•矿业学院
9
2 焙烧理论
• 3影响焙烧反应速度的主要因素：
气体中反应气体的浓度； 气流的运动特性； 温度； 物料的物理和化学性质 （如粒度，空隙度，化学组成及矿物组成等）
•矿业学院
10
第1章 矿物原料的焙烧
4 分类：根据焙烧的气氛条件及过程中目的组分发生 的主要化学变化，可将焙烧过程大致分为： 氧化焙烧与硫酸焙烧 还原焙烧 氯化焙烧与氯化离析 钠盐焙烧 煅烧
1.1.2 铜的硫化物
焙烧过程铜的硫化物的反应：
2CuFeS 2 550 CuS 2 2FeS S
2CuS 400 CuS 2 S
2Cu 2S 5O 2 200 ~ 300 CuO 2CuSO 4
Cu 2S 2O 2 300 2CuO SO 2
4CuO 1000 2Cu 2 O O 2
化
学
• E-Mail:betternie@163.com
选
矿
2009.9
•矿业学院
1
课程内容
１ 矿物的焙烧
２ 矿物原料的浸出 ３ 液固分离 ４ 浸出液的净化 5 制取化学精矿 6 化学选矿实践 7 微细金提取技术
•矿业学院
2
第1章 矿物原料的焙烧
• 1概念：
焙烧是在适宜的气氛和低于物料熔点的温度条 件下，使矿物原料中的目的组分矿物发生物理和 化学变化的工艺过程。该过程通常是作为选矿准 备作业，以使目的组分转变为易浸出或易于物理 分选的形态。
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 3FeS+5O2=2Fe3O4+3SO2 2FeS+3.5O2=Fe2O3+2SO2
温度300-500 ℃及以上 ，最后一个反应在700 ℃时立 即向右移动。
•矿业学院
16
1.1 氧化焙烧与硫酸化后焙烧
1.1.1 铁的硫化物
焙烧过程生成的氧化铁与其他金属化合物发生相互反
FeSO4 ZnSO4
2: 7.0%SO2+10%O2; 3: 4.0%SO2+14.6%O2; 4: 2.0%SO2+18.0%O2;
2 毫米贡柱
3
PbSO4 实线——PSO3(MSO4) 与温度关系
4
虚线— —PSO3 与温度关系
温度
•矿业学院
15
1.1 氧化焙烧与硫酸化后焙烧
1.1.1 铁的硫化物
⑶
反应⑴是不可逆的，而⑵，⑶是可逆的。
•矿业学院
12
1.1 氧化焙烧与硫酸化后焙烧
反应的平衡常数为：
K1
p2 so 2
p3 o2
K2
p2 so3
p p 2 so2 o2
1 K 3
ps o3 (M S O4 )
2MS+2O2=2MO+2SO2 2SO2+O2 2SO3 MO +SO3 2MSO4
SO
2
1 2
O
2
650
SO
3
CuO SO 3 650 CuSO 4
•矿业学院
18
1.1 氧化焙烧与硫酸化后焙烧
1.1.2 铜的硫化物
当有硫化物存在时，反应生成的硫酸铜会在很定的温 度下进行相互反应而分解，见下式。
因此，铜的硫酸化焙烧应该温度低于650℃ ，氧化焙 烧要高于650 ℃ 。
Cu4S 3O Cu 1S 002C 2O u2S2 O 2C4 uC S2O S u30~4 00 2 0C 2O u3S2 O
•矿业学院
11
1.1 氧化焙烧与硫酸化后焙烧
硫化矿在氧化气氛条件下加热，将全部（或部 分）硫脱除转变为相应的金属氧化物（或硫酸盐） 的过程，称为氧化焙烧（或硫酸化焙烧）。
在焙烧条件下，硫化矿转变为金属氧化物和金 属硫酸盐的反应可表示为：
2MS+2O２=2MO+2SO２
⑴
2SO2+O2 2SO3
⑵
MO +SO3 2MSO4
•矿业学院
19
1.1 氧化焙烧与硫酸化后焙烧
1.1.3 锌硫化物
焙烧过程闪锌矿的反应：
ZnS
3 2
O2
ZnO
SO 2
SO
2
1 2
O2
400
Biblioteka Baidu
SO 3
ZnO SO 3 200 ~ 300 ZnSO 4
ZnS 2O 2 ZnSO 4
3Z nSO
4
200
3ZnO
2SO
3
SO
2
1 2