第一章 硫化矿焙烧与烧结
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精矿来源 Zn Pb S Fe Cu Cd As Sb SiO2 Ag/(g.t-1) 湖南某矿山 44.83 0.98 32.43 15.60 0.64 0.20 <0.2 0.001 1.32 80
黑龙江某矿 51.34 0.88 32.53 11.48 0.12 0.02 0.04 0.02 0.50 85
在火法炼Sb时,首先使Sb2S3矿石或精矿中的锑全部氧化挥 发为适合于用碳还原的Sb2O3 (俗称锑氧),然后把收尘设备中收 集到的锑氧用碳还原得到金属锑。
用相同的氧化挥发焙烧处理HgS矿石生产金属汞更简单,焙 烧过程将HgS分解氧化为金属汞和SO2,汞蒸气随炉气逸出,在 冷凝系统内冷凝成液态金属汞。
硫化锌精矿的粒度细小,95%以上小于 40μm。堆密度为1.7~2g/cm3。在选用精矿 氧化焙烧脱硫设备时,应当充分利用精矿粒 度小、比表面大、活性高以及硫化物本身也 是一种“燃料”的特点。
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1.3.2 锌精矿流态化焙烧的生产实践
硫化精矿的流态化焙烧是强化的冶金过程,氧化反应剧烈进 行并放出大量热,可以维持炉内锌精矿焙烧的正常温度 900~1100 ℃。由于精矿粒子被气流强烈搅动而在炉内不停地翻 动,整个炉内各部分的物理化学反应是比较均一的,从而可以保 持炉内各部的温度很均匀,温差只有10℃左右。而且可以设置活 动的冷却水管,当温度上升时,随时将其插入流态化床以调节温 度。所以采用流态化焙烧可以严格控制焙烧温度。
1.2.1 ZnS氧化的热力学 硫化锌精矿焙烧过程实质上是硫化物的氧化过程,参与
焙烧反应的主要元素是Zn、S和O,当处理含铁较高的精矿时, Fe也是参与反应的主要元素,即讨论的主要问题是Zn-S-O系 与Zn-Fe-S-O系的热力学性质。 1)硫化锌氧化生成氧化锌
2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 (1-1) 2)硫酸锌和三氧化硫的生成
广东某矿山 51.92 1.40 32.69 7.03 0.20 0.14 <0.20 0.01 3.88 180
甘肃某矿山 55.00 1.09 30.35 4.40 0.04 0.12 0.01 0.011 3.05 33
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1.3.1 锌精矿的化学成分和一般特性
从表1-2可见,锌精矿的主要组分为Zn、 Fe和S,三者共占总量的90%左右。
下,氧压波动范围为103~104Pa。当Po2=10-3Pa时,
若在1100K下焙烧需要得到焙烧产物是PbO,则
Pso2必须小于1.53×10-1Pa,这在实践中是难于实 现的。假如焙烧气氛控制在103Pa<Pso2<104Pa, 103Pa<Po2<104Pa,焙烧的最终产物是PbSO4
(或碱式硫酸铅)。
精矿加入流态化炉后立即进入高温焙烧室,在其中被气流连
续翻动发生焙烧反应。一部分较粗的颗粒约在炉内停留几个小时,
然后从设置在加料口对面处的溢流排放口排出,成为焙砂产品。
另一部分较细的颗粒随气流带至炉子上部空问继续发生氧化反应。
图1-2 不同温度下Zn-S-O系系化学势图(见教材P5)
在927℃以上高温时,锌的硫酸盐会全部分解,要想使ZnS完 全转化为ZnO,焙烧的温度需要控制在1000℃以上。因此,现在许 多湿法炼锌厂已将锌精矿焙烧的温度从850℃左右提高到950℃以 上,甚至达到1200℃,以保证锌硫酸盐的彻底分解。
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PSO2 及PO2
(1)金属锌的稳定区被限制在特别
低的lgPso2~lgPo2的数值范围
内。
(2)硫酸锌的稳定没比铅的硫酸盐 小得多。
(3)温度升高时,反应式(2)与反应
式(4)的lgKp值增大(见表1-1),
图1-1中线2和线4相应向上移动, 硫酸锌稳定区缩小(见图1-2)。
实用文档
图1-1 Zn-S-O系1100K的lgPso2~lgPo2等温化学势图(见教材P3)
平衡条件下,当氧的分压降至1gPo2<-5Pa时,Fe2O3
便不稳定而分解为Fe3O4,这样焙烧产物中的Fe2O3量 便减少了,从而产生的ZnO·Fe2O3也就会减少。这就说 明,要在焙烧过程中避免ZnO·Fe2O3的生成,维持焙烧 气相中低的氧分压是必要的。图1-8中的阴影线部分便 表明避免铁酸锌生成所要求的O2和SO2分压的范围。为 此,曾试验用含CO的还原气体对锌焙砂再进行还原焙 烧,ZnO·Fe2O3中的铁氧化物被还原为Fe3O4,从而使 焙砂中锌的可溶率明显提高,但是这种外热的还原流态 化焙烧在工业生产中实践起实用来文档就显得有些复杂化了。
其目的是改变原料中提取对象的化学组成。在提 取冶金的矿物原料中,许多类矿石或精矿中的金属化 合物的自然形态,并不是通过直接还原或稀酸浸出就 可以很容易、很经济地从矿石或精矿中提取出来的, 因此,首先将这些矿物原料中的金属化合物转变成有 利于冶炼的另外形态的化合物就十分必要,焙烧就是 通常采用的完成这类化合物形态转变的高温物理化学 过程。焙烧是矿物原料冶炼前的一种预处理作业。可 分为氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧等。
第一章 硫化矿焙烧与烧结
1.1 焙烧与烧结焙烧的目的 1.2 硫化矿氧化焙烧与烧结焙烧的理论基础 1.3 硫化锌精矿的流态化焙烧 1.4 铅锌硫化精矿的烧结焙烧
实用文档
1.1 焙烧与烧结焙烧的目的
焙烧与烧结焙烧:指将矿石或精矿置于适当气氛 下,加热至低于它们的熔点温度,发生氧化、还原或 其它化学变化的过程。
金属Pb的生产,目前工业上处理PbS精矿很难找到 一种能满足技术与经济要求的还原剂或湿法冶金需要的 浸出剂,因此从硫化铅精矿生产金属铅的方法目前只有 火法,即先将细小的硫化铅精矿进行烧结焙烧,得到氧 化铅烧结块,然后送往鼓风实用炉文档还原熔炼生产金属铅。
1.1 焙烧与烧结焙烧的目的
烧结焙烧—鼓风炉还原熔炼法还用来处理硫化铅锌混合精矿, 原料中的PbS与ZnS矿物共生,呈细颗粒浸染状,难于用选矿法 分离,只能得到Pb-Zn混合精矿。
½(ZnO·2ZnSO4)=3/2ZnO+SO2+½O2
ZnS+3/2O2 = ZnO+SO2 Zn(q,l)+SO2=ZnS+O2 2Zn(q,l)+O2=2ZnO
Kp
P 2 O2
P P1/2 SO2 O2
P P11/2 SO2 O2
P P1/2 SO2 O2
P P3/2 SO2 O2 P P1 O2 SO2 P 1 O2
1.3 硫化锌精矿的流态化焙烧
1.3.1 锌精矿的化学成分和一般特性
硫化锌精矿是生产锌的主要原料,化学成分一般为:Zn 45%~60%,Fe 5%~15%,S的含量变化不大,为 30%~33%。我国一些大型铅锌矿产出的锌精矿成分如表12所示。
表1-2 典型硫化锌精矿成分(w/%) (见教材P11)
精矿中游离的石英(SiO2)在高温下易与金属氧化物PbO、
ZnO、FeO、CaO等发生反应形成相应的硅酸盐(xMO·ySiO2)。
在湿法炼锌浸出过程中,游离SiO2并不溶解于稀硫酸,但当它 形成硅酸盐后便会溶解,并在一定温度和酸度条件下形成硅胶,
致使矿浆的澄清与过滤发生困难,所以湿法炼锌希望处理含
SiO2较少的锌精矿。
生成的Fe2O3与焙烧过程中产生的PbO和ZnO
发生反应,即产生xPbO·yFe2O3和mZnO·nFe2O3。
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图l-7 PbO-Fe2O实3用系文档状态图(见教材P8)
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图1-8 Zn-Fe-S-O系化学势图(1000K) (见教材P9)
1.2.3 铁硫化物在焙烧过程中的变化
根据重合的Zn-Fe-S-O系化学势图,可知阻止铁酸 锌生成所要求的热力学条件。显然,只要能限制Fe2O3 的生成,就可以限制铁酸锌的生成。例如,在1000K的
ZnS + 2O2 = 2ZnSO4 (1-2)
2SO2 + O2 = 2SO3 (1-3) 3)氧化锌与三氧化二铁形成铁酸盐
ZnO + Fe2O3 = ZnO·F实e用2文O档3 (1-4)
表1-l Zn-S-O系中各温度下的平衡常数(lgKp) (见教材P4)
反应
ZnS+2O2=2ZnSO4 3ZnSO4= ZnO·2ZnSO4+SO2+½O2 3ZnS+11/2O2 = ZnO·2ZnSO4+SO2
实用文档
图1-5 不同温度下Pb-S-O系化学势图(重叠图) (见教材P7)
注:划阴影线的方框区为一般焙烧烟气组成范围
图1-5表明,温度升高,各稳定区向右上方移动,即Pb相与PbO相稳定区不断扩
大,而PbSO4相与xPbO·yPbSO4相则实相用反文档。这就说明,焙烧温度升高有利于PbS
氧化生成Pb与PbO。
Sn冶金的矿物原料主要是氧化矿(锡石,SnO2),直接用碳 还原熔炼就可获得金属锡。但由于近年来资源日趋贫乏,品位高、 含杂质少的合格锡精矿越来越少,含锡品位较低而含硫、砷、锑 和铁等杂质的不合格锡精矿越来越多,需采用焙烧(或其他)的方 法除杂质,提高锡精矿的品位。实用文档
1.2 硫化矿氧化焙烧与烧结焙烧的理论基础
实用文档
1.2.2 PbS氧化的热力学
实用文档
图1-3 PbO-PbSO4系温度-组成图 (见教材P5)
实用文档
图1-4 1100K的Pb-S-O系化学势图(见教材P6)
1.2.2 PbS氧化的热力学
Pb-S-O系系化学势图表明,PbS进行焙烧时, 可以生成PbO、PbSO4和碱式硫酸铅,这在一定温 度下取决于焙烧炉中的气相成分。在一般焙烧条件
各温度下的lgKp(Ptot=102kPa) 900K 1000K 1100K 1200K 1300K 26.9 22.2 18.6 15.7 13.2 -4.0 -2.1 -0.9 0.2 1.0 75.8 64.4 55.0 47.2 40.1 -5.3 -3.4 -1.9 -0.6 0.4 21.8 19.2 17.1 15.3 13.8 -6.9 -6.3 -5.9 -5.6 -5.3 29.8 25.7 22.4 19.4 16.3
1.2.4 SiO2、CaO等脉石矿物的行为
Ca、Mg碳酸盐在高温条件下会发生分解反应,生成CaO、 MgO。反应为吸热反应,可能消耗硫化矿氧代放出的过剩热, 起到一定的热量调节剂作用,防止过早烧结。
CaO(或MgO)能与PbS、ZnS等发生互相置换反应,这有 利于PbS、ZnS转换为PbO、ZnO,但由于该反应生成的CaS 是一种热稳定性好的硫化物,残存于焙烧产物之中,不利于焙 烧脱硫;还因为CaO能与SO3反应生成CaSO4,它在焙烧与烧 结的温度下也很难分解完全。因此,在铅烧结焙烧中过多地加 入钙熔剂对脱硫是无意的。
1.2.3 铁硫化物在焙烧过程中的变化
实用文档
图1-6 Fe-S-O系化学势图(700℃) (见教材P7)
1.2.3 ,随着氧压Po2的增
大,铁的氧化产物从低价开始依次氧化,即 FeO→Fe3O4→Fe2O3,随着温度的升高,平衡反应 的稳定区逐步向上方移动,其生成硫酸盐的区域缩 小,与铅、锌比较,铁氧化生成硫酸盐的可能性要 小得多,所以在铅锌硫化精矿焙烧或烧结的高温 (900~1000℃)及强氧化气氛的条件下,精矿中铁的 最终氧化产物是Fe2O3。
实用文档
1.1 焙烧与烧结焙烧的目的
在重金属提取冶金的矿物原料中90%为硫化矿物, 如闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)、辉锑矿(Sb2S3)、辉镉矿 (CdS)、辰砂(HgS)、辉铋矿(Bi2S3)等。
金属Zn的生产,由于ZnS不能被廉价的、工业上 最广泛应用的碳质还原剂还原,也不容易被廉价的、在 浸出—电积湿法炼锌生产流程中可以再生的H2SO4水溶 液(废电解液)浸出,因此对硫化锌精矿进行焙烧就很必 要。
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图1-9 PbO-SiO2系状态图(见教材P10)
在710℃时开始反应;当温度升高到750℃以上,反应速度会迅速增加。从SiO2-PbO系 状态图1-9看出,SiO2-PbO系可以形成一系列低熔点的化合物和共晶,这些化合物和共 晶的熔此温度大都在770℃以下,比PbO的实用熔文点档(886℃)还要低。由于这些硅酸铅熔体的 熔化温度低,高温下流动性好,冷却时便成为炉料的粘结剂,保证获得性能优良的烧结块。
黑龙江某矿 51.34 0.88 32.53 11.48 0.12 0.02 0.04 0.02 0.50 85
在火法炼Sb时,首先使Sb2S3矿石或精矿中的锑全部氧化挥 发为适合于用碳还原的Sb2O3 (俗称锑氧),然后把收尘设备中收 集到的锑氧用碳还原得到金属锑。
用相同的氧化挥发焙烧处理HgS矿石生产金属汞更简单,焙 烧过程将HgS分解氧化为金属汞和SO2,汞蒸气随炉气逸出,在 冷凝系统内冷凝成液态金属汞。
硫化锌精矿的粒度细小,95%以上小于 40μm。堆密度为1.7~2g/cm3。在选用精矿 氧化焙烧脱硫设备时,应当充分利用精矿粒 度小、比表面大、活性高以及硫化物本身也 是一种“燃料”的特点。
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1.3.2 锌精矿流态化焙烧的生产实践
硫化精矿的流态化焙烧是强化的冶金过程,氧化反应剧烈进 行并放出大量热,可以维持炉内锌精矿焙烧的正常温度 900~1100 ℃。由于精矿粒子被气流强烈搅动而在炉内不停地翻 动,整个炉内各部分的物理化学反应是比较均一的,从而可以保 持炉内各部的温度很均匀,温差只有10℃左右。而且可以设置活 动的冷却水管,当温度上升时,随时将其插入流态化床以调节温 度。所以采用流态化焙烧可以严格控制焙烧温度。
1.2.1 ZnS氧化的热力学 硫化锌精矿焙烧过程实质上是硫化物的氧化过程,参与
焙烧反应的主要元素是Zn、S和O,当处理含铁较高的精矿时, Fe也是参与反应的主要元素,即讨论的主要问题是Zn-S-O系 与Zn-Fe-S-O系的热力学性质。 1)硫化锌氧化生成氧化锌
2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 (1-1) 2)硫酸锌和三氧化硫的生成
广东某矿山 51.92 1.40 32.69 7.03 0.20 0.14 <0.20 0.01 3.88 180
甘肃某矿山 55.00 1.09 30.35 4.40 0.04 0.12 0.01 0.011 3.05 33
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1.3.1 锌精矿的化学成分和一般特性
从表1-2可见,锌精矿的主要组分为Zn、 Fe和S,三者共占总量的90%左右。
下,氧压波动范围为103~104Pa。当Po2=10-3Pa时,
若在1100K下焙烧需要得到焙烧产物是PbO,则
Pso2必须小于1.53×10-1Pa,这在实践中是难于实 现的。假如焙烧气氛控制在103Pa<Pso2<104Pa, 103Pa<Po2<104Pa,焙烧的最终产物是PbSO4
(或碱式硫酸铅)。
精矿加入流态化炉后立即进入高温焙烧室,在其中被气流连
续翻动发生焙烧反应。一部分较粗的颗粒约在炉内停留几个小时,
然后从设置在加料口对面处的溢流排放口排出,成为焙砂产品。
另一部分较细的颗粒随气流带至炉子上部空问继续发生氧化反应。
图1-2 不同温度下Zn-S-O系系化学势图(见教材P5)
在927℃以上高温时,锌的硫酸盐会全部分解,要想使ZnS完 全转化为ZnO,焙烧的温度需要控制在1000℃以上。因此,现在许 多湿法炼锌厂已将锌精矿焙烧的温度从850℃左右提高到950℃以 上,甚至达到1200℃,以保证锌硫酸盐的彻底分解。
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PSO2 及PO2
(1)金属锌的稳定区被限制在特别
低的lgPso2~lgPo2的数值范围
内。
(2)硫酸锌的稳定没比铅的硫酸盐 小得多。
(3)温度升高时,反应式(2)与反应
式(4)的lgKp值增大(见表1-1),
图1-1中线2和线4相应向上移动, 硫酸锌稳定区缩小(见图1-2)。
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图1-1 Zn-S-O系1100K的lgPso2~lgPo2等温化学势图(见教材P3)
平衡条件下,当氧的分压降至1gPo2<-5Pa时,Fe2O3
便不稳定而分解为Fe3O4,这样焙烧产物中的Fe2O3量 便减少了,从而产生的ZnO·Fe2O3也就会减少。这就说 明,要在焙烧过程中避免ZnO·Fe2O3的生成,维持焙烧 气相中低的氧分压是必要的。图1-8中的阴影线部分便 表明避免铁酸锌生成所要求的O2和SO2分压的范围。为 此,曾试验用含CO的还原气体对锌焙砂再进行还原焙 烧,ZnO·Fe2O3中的铁氧化物被还原为Fe3O4,从而使 焙砂中锌的可溶率明显提高,但是这种外热的还原流态 化焙烧在工业生产中实践起实用来文档就显得有些复杂化了。
其目的是改变原料中提取对象的化学组成。在提 取冶金的矿物原料中,许多类矿石或精矿中的金属化 合物的自然形态,并不是通过直接还原或稀酸浸出就 可以很容易、很经济地从矿石或精矿中提取出来的, 因此,首先将这些矿物原料中的金属化合物转变成有 利于冶炼的另外形态的化合物就十分必要,焙烧就是 通常采用的完成这类化合物形态转变的高温物理化学 过程。焙烧是矿物原料冶炼前的一种预处理作业。可 分为氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧等。
第一章 硫化矿焙烧与烧结
1.1 焙烧与烧结焙烧的目的 1.2 硫化矿氧化焙烧与烧结焙烧的理论基础 1.3 硫化锌精矿的流态化焙烧 1.4 铅锌硫化精矿的烧结焙烧
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1.1 焙烧与烧结焙烧的目的
焙烧与烧结焙烧:指将矿石或精矿置于适当气氛 下,加热至低于它们的熔点温度,发生氧化、还原或 其它化学变化的过程。
金属Pb的生产,目前工业上处理PbS精矿很难找到 一种能满足技术与经济要求的还原剂或湿法冶金需要的 浸出剂,因此从硫化铅精矿生产金属铅的方法目前只有 火法,即先将细小的硫化铅精矿进行烧结焙烧,得到氧 化铅烧结块,然后送往鼓风实用炉文档还原熔炼生产金属铅。
1.1 焙烧与烧结焙烧的目的
烧结焙烧—鼓风炉还原熔炼法还用来处理硫化铅锌混合精矿, 原料中的PbS与ZnS矿物共生,呈细颗粒浸染状,难于用选矿法 分离,只能得到Pb-Zn混合精矿。
½(ZnO·2ZnSO4)=3/2ZnO+SO2+½O2
ZnS+3/2O2 = ZnO+SO2 Zn(q,l)+SO2=ZnS+O2 2Zn(q,l)+O2=2ZnO
Kp
P 2 O2
P P1/2 SO2 O2
P P11/2 SO2 O2
P P1/2 SO2 O2
P P3/2 SO2 O2 P P1 O2 SO2 P 1 O2
1.3 硫化锌精矿的流态化焙烧
1.3.1 锌精矿的化学成分和一般特性
硫化锌精矿是生产锌的主要原料,化学成分一般为:Zn 45%~60%,Fe 5%~15%,S的含量变化不大,为 30%~33%。我国一些大型铅锌矿产出的锌精矿成分如表12所示。
表1-2 典型硫化锌精矿成分(w/%) (见教材P11)
精矿中游离的石英(SiO2)在高温下易与金属氧化物PbO、
ZnO、FeO、CaO等发生反应形成相应的硅酸盐(xMO·ySiO2)。
在湿法炼锌浸出过程中,游离SiO2并不溶解于稀硫酸,但当它 形成硅酸盐后便会溶解,并在一定温度和酸度条件下形成硅胶,
致使矿浆的澄清与过滤发生困难,所以湿法炼锌希望处理含
SiO2较少的锌精矿。
生成的Fe2O3与焙烧过程中产生的PbO和ZnO
发生反应,即产生xPbO·yFe2O3和mZnO·nFe2O3。
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图l-7 PbO-Fe2O实3用系文档状态图(见教材P8)
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图1-8 Zn-Fe-S-O系化学势图(1000K) (见教材P9)
1.2.3 铁硫化物在焙烧过程中的变化
根据重合的Zn-Fe-S-O系化学势图,可知阻止铁酸 锌生成所要求的热力学条件。显然,只要能限制Fe2O3 的生成,就可以限制铁酸锌的生成。例如,在1000K的
ZnS + 2O2 = 2ZnSO4 (1-2)
2SO2 + O2 = 2SO3 (1-3) 3)氧化锌与三氧化二铁形成铁酸盐
ZnO + Fe2O3 = ZnO·F实e用2文O档3 (1-4)
表1-l Zn-S-O系中各温度下的平衡常数(lgKp) (见教材P4)
反应
ZnS+2O2=2ZnSO4 3ZnSO4= ZnO·2ZnSO4+SO2+½O2 3ZnS+11/2O2 = ZnO·2ZnSO4+SO2
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图1-5 不同温度下Pb-S-O系化学势图(重叠图) (见教材P7)
注:划阴影线的方框区为一般焙烧烟气组成范围
图1-5表明,温度升高,各稳定区向右上方移动,即Pb相与PbO相稳定区不断扩
大,而PbSO4相与xPbO·yPbSO4相则实相用反文档。这就说明,焙烧温度升高有利于PbS
氧化生成Pb与PbO。
Sn冶金的矿物原料主要是氧化矿(锡石,SnO2),直接用碳 还原熔炼就可获得金属锡。但由于近年来资源日趋贫乏,品位高、 含杂质少的合格锡精矿越来越少,含锡品位较低而含硫、砷、锑 和铁等杂质的不合格锡精矿越来越多,需采用焙烧(或其他)的方 法除杂质,提高锡精矿的品位。实用文档
1.2 硫化矿氧化焙烧与烧结焙烧的理论基础
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1.2.2 PbS氧化的热力学
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图1-3 PbO-PbSO4系温度-组成图 (见教材P5)
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图1-4 1100K的Pb-S-O系化学势图(见教材P6)
1.2.2 PbS氧化的热力学
Pb-S-O系系化学势图表明,PbS进行焙烧时, 可以生成PbO、PbSO4和碱式硫酸铅,这在一定温 度下取决于焙烧炉中的气相成分。在一般焙烧条件
各温度下的lgKp(Ptot=102kPa) 900K 1000K 1100K 1200K 1300K 26.9 22.2 18.6 15.7 13.2 -4.0 -2.1 -0.9 0.2 1.0 75.8 64.4 55.0 47.2 40.1 -5.3 -3.4 -1.9 -0.6 0.4 21.8 19.2 17.1 15.3 13.8 -6.9 -6.3 -5.9 -5.6 -5.3 29.8 25.7 22.4 19.4 16.3
1.2.4 SiO2、CaO等脉石矿物的行为
Ca、Mg碳酸盐在高温条件下会发生分解反应,生成CaO、 MgO。反应为吸热反应,可能消耗硫化矿氧代放出的过剩热, 起到一定的热量调节剂作用,防止过早烧结。
CaO(或MgO)能与PbS、ZnS等发生互相置换反应,这有 利于PbS、ZnS转换为PbO、ZnO,但由于该反应生成的CaS 是一种热稳定性好的硫化物,残存于焙烧产物之中,不利于焙 烧脱硫;还因为CaO能与SO3反应生成CaSO4,它在焙烧与烧 结的温度下也很难分解完全。因此,在铅烧结焙烧中过多地加 入钙熔剂对脱硫是无意的。
1.2.3 铁硫化物在焙烧过程中的变化
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图1-6 Fe-S-O系化学势图(700℃) (见教材P7)
1.2.3 ,随着氧压Po2的增
大,铁的氧化产物从低价开始依次氧化,即 FeO→Fe3O4→Fe2O3,随着温度的升高,平衡反应 的稳定区逐步向上方移动,其生成硫酸盐的区域缩 小,与铅、锌比较,铁氧化生成硫酸盐的可能性要 小得多,所以在铅锌硫化精矿焙烧或烧结的高温 (900~1000℃)及强氧化气氛的条件下,精矿中铁的 最终氧化产物是Fe2O3。
实用文档
1.1 焙烧与烧结焙烧的目的
在重金属提取冶金的矿物原料中90%为硫化矿物, 如闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)、辉锑矿(Sb2S3)、辉镉矿 (CdS)、辰砂(HgS)、辉铋矿(Bi2S3)等。
金属Zn的生产,由于ZnS不能被廉价的、工业上 最广泛应用的碳质还原剂还原,也不容易被廉价的、在 浸出—电积湿法炼锌生产流程中可以再生的H2SO4水溶 液(废电解液)浸出,因此对硫化锌精矿进行焙烧就很必 要。
实用文档
图1-9 PbO-SiO2系状态图(见教材P10)
在710℃时开始反应;当温度升高到750℃以上,反应速度会迅速增加。从SiO2-PbO系 状态图1-9看出,SiO2-PbO系可以形成一系列低熔点的化合物和共晶,这些化合物和共 晶的熔此温度大都在770℃以下,比PbO的实用熔文点档(886℃)还要低。由于这些硅酸铅熔体的 熔化温度低,高温下流动性好,冷却时便成为炉料的粘结剂,保证获得性能优良的烧结块。