火法冶金

火法冶金
火法冶金是指在高温下应用冶金炉把有价金属和精矿中的大量脉石分离开的各种作业。

火法冶金是提取纯金属最古老、最常用的方法。

火法冶炼所采用的步骤有焙烧、熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼以及化学精炼。

电解精炼可以使用火法冶金炼出来的金属达到较高的纯度.
用燃料、电能或其他能源产生高温，在高温下，从矿石中提取和精炼金属或其化合物的冶金方法。

火法冶金一般分矿石准备、冶炼、精炼和烟气处理等步骤。

是最古老、现代应用规模最大的金属冶炼方法。

目前钢铁生产应用火法冶金、重有色金属硫化矿主要采用火法冶金。

此法因没有水溶液参加，故又称干法冶金。

火法冶金的主要化学反应是还原-氧化反应。

又称高温冶金。

利用高温从矿石中提取金属或金属化合物的冶金过程，是提取冶金的主要方法。

此过程没有水溶液参与反应，所以又称干法冶金。

主要用于钢铁冶炼、有色金属造锍溶炼和熔盐电解以及铁合金生产等。

火法冶金的典型工艺过程有矿石准备、冶炼、精炼三个步骤；其主要反应是还原-氧化反应。

利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。

此过程没有水溶液参加，故又称为干法冶金。

火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。

①矿石准备。

选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉（或炼铁高炉），须先加入冶金熔剂（能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质），加热至低于炉料的熔点烧结成块；或添加粘合剂压制成型；或滚成小球再烧结成球团；或加水混捏；然后装入鼓风炉内冶炼。

硫化物精矿在空气中焙烧的主要目的是：除去硫和易挥发的杂质，并使之转变成金属氧化物，以便进行还原冶炼；使硫化物成为硫酸盐，随后用湿法浸取；局部除硫，使其在造锍熔炼中成为由几种硫化物组成的熔锍。

②冶炼。

此过程形成由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣和熔锍（有色重金属硫化物与铁的硫化物的共熔体）或含有少量杂质的金属液。

有还原冶炼、氧化吹炼和造锍熔炼3种冶炼方式：还原冶炼：是在还原气氛下的鼓风炉内进行。

加入的炉料，除富矿、烧结块或球团外，还加入熔剂（石灰石、石英石等），以便造渣，加入焦炭作为发热剂产生高温和作为还原剂。

可还原铁矿为生铁，还原氧化铜矿为粗铜，还原硫化铅精矿的烧结块为粗铅。

氧化吹炼：在氧化气氛下进行，如对生铁采用转炉，吹入氧气，以氧化除去铁水中的硅、锰、碳和磷，炼成合格的钢水，铸成钢锭。

造锍熔炼：主要用于处理硫化铜矿或硫化镍矿，一般在反射炉、矿热电炉或鼓风炉内进行。

加入的酸性石英石熔剂与氧化生成的氧化亚铁和脉石造渣，熔渣之下形成一层熔锍。

在造锍熔炼中，有一部分铁和硫被氧化，更重要的是通过熔炼使杂质造渣，提高熔锍中主要金属的含量，起到化学富集的作用。

③精炼。

进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属，以提高其纯度。

如炼钢是对生铁的精炼，在炼钢过程中去气、脱氧，并除去非金属夹杂物，或进一步脱硫等；对粗铜则在精炼反射炉内进行氧化精炼，然后铸成阳极进行电解精炼；对粗铅用氧化精炼除去所含的砷、锑、锡、铁等，并可用特殊方法如派克司法以回收粗铅中所含的金及银。

对高纯金属则可用区域熔炼等方法进一步提炼。

火法冶金简述
火法冶金是利用高温从矿石或金属废料中提取金属或其化合物的冶金过程。

此过程没有水溶液参加，所以又称为干法冶金。

火法冶金是提取冶金的主要方法之一。

算入环境保护和综合利用的费用，火法冶金的成本一般低于湿法冶金。

利用火法从矿石提取金属的流程一般分为三个步骤
一、矿石准备大致分为选矿、烧结、焙烧等。

选矿得到的细粒精矿不宜直接加入鼓风炉（或炼铁高炉）。

须先加入熔剂（见冶金熔剂），再高温烧结成块；或添加粘合剂压制成型；或滚成小球再烧结成球团；或加水混捏；然后，装入鼓风炉内冶炼。

硫化物精矿在空气中焙烧的主要目的是：①除去硫和易挥发的杂质，并使之转变成金属氧化物，以便进行还原冶炼;②使硫化物成为硫酸盐,随后用湿法浸取；③局部去硫，使其在造锍熔炼中成为由几种硫化物组成的熔锍。

若添加氯化剂进行焙烧，则称为氯化焙烧（见氯化冶金）。

二、冶炼本过程中形成两种熔体：一种是由脉石、熔剂及燃料灰融合而成的炉渣；另一种是熔锍或含有少量杂质的金属液。

冶炼分下列三种：
1、还原冶炼在还原气氛下的鼓风炉内进行。

加入的炉料，除富矿、烧结块或球团矿外，还加入熔剂（石灰石、石英石等）,以便造渣。

加入焦炭既作为发热剂,燃烧产生高温；也作为还原剂，或还原铁矿为生铁，或还原氧化铜矿为粗铜，或还原硫化铅精矿的烧结块（氧化铅）为粗铅。

2、造锍熔炼主要用于处理硫化铜矿或硫化镍矿，一般在反射炉、矿热电炉或鼓风炉内进行。

加入的酸性石英石熔剂与氧化生成的氧化亚铁和脉石造渣，熔渣之下形成一层熔锍。

在造锍熔炼中，虽然有一部分铁和硫被氧化，但更重要的是通过熔炼使杂质造渣，从而提高熔锍中主金属的含量，起到化学富集的作用。

3、氧化吹炼在氧化气氛下进行。

如对生铁采用转炉，吹入氧气，有顶吹、底吹及复合吹炼等方式，以氧化除去铁水中的硅、锰、碳和磷，炼成合格的钢水，铸成钢锭。

又如吹炼铜锍，采用卧式转炉，用空气或富氧空气吹炼成粗铜。

三、精炼进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属，以提高其纯度。

对生铁而言，炼钢（转炉炼钢、平炉炼钢或电弧炉炼钢）可以认为是对生铁的精炼。

在炼钢过程中,去气（除去铁液内溶解的氢或氮）、脱氧,并除去非金属夹杂物，或进一步脱硫等，均属于精炼的范畴。

精炼还可用真空冶金、喷射冶金或电渣重熔等方法进行。

对粗铜则在精炼反射炉内进行氧化精炼，然后铸成阳极进行电解精炼（见水溶液电解）。

对粗铅用氧化精炼除去所含的砷、锑、锡、铁等，并可用特殊方法如派克斯法以回收粗铅中所含的金及银。

对高纯金属则可用区域熔炼等方法进一步提纯。

熔盐电解提取铝、镁，还原蒸馏提取锌、镁（见挥发与蒸馏），镁热还原氯化物提取钛、锆、铪，以及利用化学迁移反应进行气相沉积以制取纯金属等均属于火法冶金的范畴。

火法冶金的主要反应是还原－氧化反应。

当有多种金属参加时，则存在还原-氧化反应的可能性和顺序,即选择性还原和氧化的问题。

运用自由焓计算，可以对此复杂过程进行热力学分析。

提高冶炼温度或采用闪速熔炼、喷射冶金等技术，可以改善动力学条件，提高反应速度，以加强冶炼强度、缩短冶炼时间及节约能源消耗等。

利用化学反应方法，将金属由矿石中提炼出来，再将提出的金属加以精炼，提取冶多学又可分为：火法冶炼、湿法提取或电化学沉积火法冶炼（Pyrometallurgy）
又称为干式冶金，把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温，熔化为液体，生成所需的化学反应，从而分离出粗金属，然后再将粗金属精炼。

湿式冶金（Hydrometallurgy）
湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所需金属组分，然后用水溶液电解等各种方法制取金属。

此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。

现在世界上有75％
的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。

这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。

其他难于分离的金属如镍-钴，锆-铪，钽-
铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方
法进行分离，取得显著的效果。

注：湿式冶金详解
利用某种溶剂，借助化学反应（包括氧化、还原、中和、水解及络合等反应），对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程。

湿法冶金包括4个主要步骤：①用溶剂将原料中有用成分转入溶液，即浸取。

②浸取溶液与残渣分离，同时将夹带于残渣中的冶金溶剂和金属离子回收。

③浸取溶液的净化和富集，常用离子交换和溶剂萃取技术或其他化学沉淀方法。

④从净化液中提取金属或化合物。

湿法冶金在锌、铝、铜、铀等工业中占有重要地位，世界上全部的氧化铝、氧化铀，大部分锌和部分铜都是用湿法生产的。

湿法冶金的优点在于对非常低品位矿石（金、铀）的适用性，对相似金属（铪与锆）难分离情况的适用性；以及和火法冶金相比，材料的周转比较简单，原料中有价金属综合回收程度高，有利于环境保护，并且生产过程较易实现连续化和自动化。

我们厂有火法也有湿法,你做哪一行啊,具体的金属?
铜的火法冶金：1995年铜国际会议论文集内容提要本书介绍了近年来世界上铜火法冶金工艺技术、理论和生产实践的最新进展，内容涉及熔炼操作、冶炼厂的设计与质量管理、生产工艺的改进、生产工艺的开发及工艺理论。

本书可供有色金属冶金的科研、设计、生
产和管理人员及大专院校冶金和相关专业师生学习参考。

【图书目录】-铜的火法冶金：1995年铜国际会议论文集目录一冶炼厂的生产实践1.美洲铜冶炼工业发展前景展望2.马格马金属公司铜冶炼厂的扩建3.肯尼科特公司犹他铜冶炼厂的技术改造4.东予冶炼厂近年的生产实践5.菲律宾联合熔炼与精炼公司熔炼厂和精炼厂的改进6.特尼恩特转炉的新发展7.智利国营矿业公司文塔纳斯冶炼厂特尼恩特转炉氧的强化作用8.塞浦路斯艾萨熔炼法投产及操作经验9.美国熔炼和精炼公司的竖炉熔铸技术10.加斯佩冶炼厂的新进展11.用瓦纽科夫法处理复杂铜炉料二冶炼厂的设计与质量管理12.小型铜冶炼厂
的可行性评价13.用奥斯熔炼法处理含铜物料的经济和技术评估14.隆斯卡尔冶炼厂的发展现状15.冶金工厂生产流程及生产率分析16.赫尔南·维德拉·利拉铜冶炼厂的生产规划模型三生产丁艺的改进17.P－S转炉中的气体喷射现象18.高浓度富氧在UM霍博肯转炉中的使用19.氧探针在国际镍公司铜崖冶炼厂铜转炉中的应用20.一种预测杂质行为的模型在丘基卡马塔冶炼厂的应用21.对空气冷却的
华夫屏板转炉烟罩的分析与研究22.铜冶炼厂烟气冷却的最新进展
四新工艺的开发23.锍的诺兰达转炉连续吹炼（之一）——冶金概况综述24.锍的诺兰达转炉连续吹炼（之二）——中间试验及工厂评价25.在赛罗反应器中直接吹炼铜精矿的试验研究26.用联合鼓泡炉熔炼硫化铜精矿27.使用石灰熔剂吹炼高品位铜锍的试验研究28.采用火法冶金工艺从卢本巴希铜冶炼厂的熔炼和吹炼炉渣中回收铜29.
含铜砷原料的处理五铜冶金过程的基础理论30.Cu－Ni硫化物熔炼
与吹炼炉渣的密度和粘度31.含硅铁酸钙炉渣的密度和表面张力32.钴在铜冶炼过程中的行为33.CuFe－S－O系锍中组分的活度34.
半氧化焙烧镍铜精矿的还原熔炼35.炉渣中氧化铜的溶解平衡36.固体锍粒子的氧化特性37.一步生产粗铜——奥林匹克—达姆冶炼厂
的金属—炉渣平衡38.铜熔炼炉渣中的硫
火法冶金
利用高温从矿石提取金属或其化合物的冶金过程。

此过程没有水溶液参加，所以又称为干法冶金。

火法冶金是提取冶金的主要方法之一。

算入环境保护和综合利用的费用，火法冶金的成本一般低于湿法冶金。

利用火法从矿石提取金属的流程一般分为三个步骤：①矿石准备；
②冶炼；③精炼。

矿石准备大致分为选矿、烧结、焙烧等。

选矿得到的细粒精矿
不宜直接加入鼓风炉（或炼铁高炉）。

须先加入熔剂（见冶金熔剂），再高温烧结成块；或添加粘合剂压制成型；或滚成小球再烧结成球团；或加水混捏；然后，装入鼓风炉内冶炼。

硫化物精矿在空气中焙烧的主要目的是：①除去硫和易挥发的杂质，并使之转变成金属氧化物，以便进行还原冶炼;②使硫化物成为
硫酸盐,随后用湿法浸取；③局部去硫，使其在造锍熔炼中成为由几
种硫化物组成的熔锍。

若添加氯化剂进行焙烧，则称为氯化焙烧（见氯化冶金）。

冶炼本过程中形成两种熔体：一种是由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣；另一种是熔锍或含有少量杂质的金属液。

冶炼分下列三种：
还原冶炼在还原气氛下的鼓风炉内进行。

加入的炉料，除富矿、烧结块或球团矿外，还加入熔剂（石灰石、石英石等）,以便造渣。

加入焦炭既作为发热剂,燃烧产生高温；也作为还原剂，或还原铁矿为生铁，或还原氧化铜矿为粗铜，或还原硫化铅精矿的烧结块（氧化铅）为粗铅。

造锍熔炼主要用于处理硫化铜矿或硫化镍矿，一般在反射炉、矿热电炉或鼓风炉内进行。

加入的酸性石英石熔剂与氧化生成的氧化亚铁和脉石造渣，熔渣之下形成一层熔锍。

在造锍熔炼中，虽然有一部分铁和硫被氧化，但更重要的是通过熔炼使杂质造渣，从而提高熔锍中主金属的含量，起到化学富集的作用。

氧化吹炼在氧化气氛下进行。

如对生铁采用转炉，吹入氧气，有顶吹、底吹及复合吹炼等方式，以氧化除去铁水中的硅、锰、碳和磷，炼成合格的钢水，铸成钢锭。

又如吹炼铜锍，采用卧式转炉，用空气或富氧空气吹炼成粗铜。

精炼进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属，以提高其纯度。

对生铁而言，炼钢（转炉炼钢、平炉炼钢或电弧炉炼钢）可以认为是对生铁的精炼。

在炼钢过程中,去气（除去铁液内溶解的氢或氮）、脱氧,并除去非金属夹杂物，或进一步脱硫等，均属于精炼的范畴。

精炼还可用真空冶金、喷射冶金或电渣重熔等方法进行。

对粗
铜则在精炼反射炉内进行氧化精炼，然后铸成阳极进行电解精炼（见水溶液电解）。

对粗铅用氧化精炼除去所含的砷、锑、锡、铁等，并可用特殊方法如派克斯法以回收粗铅中所含的金及银。

对高纯金属则可用区域熔炼等方法进一步提纯。

熔盐电解提取铝、镁，还原蒸馏提取锌、镁（见挥发与蒸馏），镁热还原氯化物提取钛、锆、铪，以及利用化学迁移反应进行气相沉积以制取纯金属等均属于火法冶金的范畴。

火法冶金的主要反应是还原－氧化反应。

当有多种金属参加时，则存在还原-氧化反应的可能性和顺序,即选择性还原和氧化的问题。

运用自由焓计算，可以对此复杂过程进行热力学分析。

提高冶炼温度或采用闪速熔炼、喷射冶金等技术，可以改善动力学条件，提高反应速度，以加强冶炼强度、缩短冶炼时间及节约能源消耗等。