火法冶金的工藝流程
火法冶金是利用高溫從礦石或金屬廢料中提取金屬或其化合物的冶金過程。此過程沒有水溶液參加，所以又稱為干法冶金�；鸱ㄒ苯鹗翘崛∫苯鸬闹饕椒ㄖ�。算入環(huán)境保護和綜合利用的費用，火法冶金的成本一般低于濕法冶金。
利用火法從礦石提取金屬的流程一般分為三個步驟
一、礦石準(zhǔn)備大致分為選礦、燒結(jié)、焙燒等。選礦得到的細粒精礦不宜直接加入鼓風(fēng)爐（或煉鐵高爐）。須先加入熔劑（見冶金熔劑），再高溫?zé)Y(jié)成塊；或添加粘合劑壓制成型；或滾成小球再燒結(jié)成球團；或加水混捏；然后，裝入鼓風(fēng)爐內(nèi)冶煉。
硫化物精礦在空氣中焙燒的主要目的是：①除去硫和易揮發(fā)的雜質(zhì)，并使之轉(zhuǎn)變成金屬氧化物，以便進行還原冶煉;②使硫化物成為硫酸鹽,隨后用濕法浸��；③局部去硫，使其在造锍熔煉中成為由幾種硫化物組成的熔锍。若添加氯化劑進行焙燒，則稱為氯化焙燒（見氯化冶金）。
二、冶煉本過程中形成兩種熔體：一種是由脈石、熔劑及燃料灰融合而成的爐渣；另一種是熔锍或含有少量雜質(zhì)的金屬液。冶煉分下列三種：
1、還原冶煉 在還原氣氛下的鼓風(fēng)爐內(nèi)進行。加入的爐料，除富礦、燒結(jié)塊或球團礦外，還加入熔劑（石灰石、石英石等）,以便造渣。加入焦炭既作為發(fā)熱劑,燃燒產(chǎn)生高溫；也作為還原劑，或還原鐵礦為生鐵，或還原氧化銅礦為粗銅，或還原硫化鉛精礦的燒結(jié)塊（氧化鉛）為粗鉛。
2、造锍熔煉 主要用于處理硫化銅礦或硫化鎳礦，一般在反射爐、礦熱電爐或鼓風(fēng)爐內(nèi)進行。加入的酸性石英石熔劑與氧化生成的氧化亞鐵和脈石造渣，熔渣之 下形成一層熔锍。在造锍熔煉中，雖然有一部分鐵和硫被氧化，但更重要的是通過熔煉使雜質(zhì)造渣，從而提高熔锍中主金屬的含量，起到化學(xué)富集的作用。
3、氧化吹煉 在氧化氣氛下進行。如對生鐵采用轉(zhuǎn)爐，吹入氧氣，有頂吹、底吹及復(fù)合吹煉等方式，以氧化除去鐵水中的硅、錳、碳和磷，煉成合格的鋼水，鑄成鋼錠。又如吹煉銅锍，采用臥式轉(zhuǎn)爐，用空氣或富氧空氣吹煉成粗銅。
三、精煉進一步處理由冶煉得到的含有少量雜質(zhì)的金屬，以提高其純度。對生鐵而言，煉鋼（轉(zhuǎn)爐煉鋼、平爐煉鋼或電弧爐煉鋼）可以認為是對生鐵的精煉。在煉鋼過程中,去氣（除去鐵液內(nèi)溶解的氫或氮）、脫氧,并除去非金屬夾雜物，或進一步脫硫等，均屬于精煉的范疇。精煉還可用真空冶金、噴射冶金或電渣重熔等方法進行。對粗銅則在精煉反射爐內(nèi)進行氧化精煉，然后鑄成陽極進行電 解精煉（見水溶液電解）。對粗鉛用氧化精煉除去所含的砷、銻、錫、鐵等，并可用特殊方法如派克斯法以回收粗鉛中所含的金及銀。對高純金屬則可用區(qū)域熔煉等 方法進一步提純。
熔鹽電解提取鋁、鎂，還原蒸餾提取鋅、鎂（見揮發(fā)與蒸餾），鎂熱還原氯化物提取鈦、鋯、鉿，以及利用化學(xué)遷移反應(yīng)進行氣相沉積以制取純金屬等均屬于火法冶金的范疇。
火法冶金的主要反應(yīng)是還原－氧化反應(yīng)。當(dāng)有多種金屬參加時，則存在還原-氧化反應(yīng)的可能性和順序,即選擇性還原和氧化的問題。運用自由焓計算，可以對此 復(fù)雜過程進行熱力學(xué)分析。提高冶煉溫度或采用閃速熔煉、噴射冶金等技術(shù)，可以改善動力學(xué)條件，提高反應(yīng)速度，以加強冶煉強度、縮短冶煉時間及節(jié)約能源消耗等。
免責(zé)聲明：上文僅代表作者或發(fā)布者觀點，與本站無關(guān)。本站并無義務(wù)對其原創(chuàng)性及內(nèi)容加以證實。對本文全部或者部分內(nèi)容(文字或圖片)的真實性、完整性本站不作任何保證或承諾，請讀者參考時自行核實相關(guān)內(nèi)容。本站制作、轉(zhuǎn)載、同意會員發(fā)布上述內(nèi)容僅出于傳遞更多信息之目的，但不表明本站認可、同意或贊同其觀點。上述內(nèi)容僅供參考，不構(gòu)成投資決策之建議；投資者據(jù)此操作，風(fēng)險自擔(dān)。如對上述內(nèi)容有任何異議，請聯(lián)系相關(guān)作者或與本站站長聯(lián)系，本站將盡可能協(xié)助處理有關(guān)事宜。謝謝訪問與合作！ 中鎢在線采集制作。
|
