（冶金物理化学专业论文）难选锡中矿氯化挥发及氧化固结的应用研究.pdf

摘要 本文对难选锡中矿高温氯化挥发一氧化固结的综合利 用进行了系统的研究。在实验的基础上，本研究系统地 分析了氯化挥发、氧化固结两个阶段的主要影响因素及 焙烧球团的物质结构，确定了氯化挥发及氧化圄结过程 的工艺条件。 厂 在原料配比一定及合理的工艺条件下，本研究可以 获得满意的挥发效果和固结质量。结果表明，锡、铅、 砷、锌、铜各有色金属的挥发率分别为：s n ) 9 8 6 4 、 p b 9 8 2 4 、a s 9 4 0 7 、z n 9 1 3 1 、c u m 2 0 7 ；氧化 焙球中各有色金属的含量分别为：s n o 0 2 、p b o 0 2 、 h s o 0 5 、z n 9 8 2 4 、a s 9 4 0 7 、z n 9 1 3 1 、c u 4 2 0 7 ：t h e m a i nn o n - f e r r o u sm e t a l sc o n t e n t si nt h eo x i d i z e dm a s t e d p e f i e ta r e ：s n o 0 2 、p b o 0 2 、舡 o 0 5 、z n 0 0 4 、 c u 1 0 0 0 ) 氯 化焙烧方法处理多金属硫酸渣，综合回收各有价金属。德国、芬 兰、意大利、法国、西班牙、苏联等。是对氯化焙烧技术研究比 较早的一些国家1 7 - ”】。 低温氯化焙烧：它将难选锡中矿首先在空气一氯气混合气氛 和2 0 0 温度条件下进行第一次氯化反应，然后在4 0 0 温度下 并保持同样气氛的环境中进行第二次氯化，最后的焙烧产物采取 浸取方法或挥发法( 7 5 0 左右) 分离各有色金属，同时得到铁 精矿。 中温氯化焙烧：它先将难选锡中矿与氯化盐进行混合，在 5 5 0 7 5 0 温度条件下，在多膛炉或沸腾炉内进行氯化焙烧，使 各有色金属转化为可溶性物质，然后经浸出分离回收各有色金 属。采用中温氯化焙烧的特点是：流程复杂，设备繁多，生产率 低，各有色金属的脱除率和回收率都比较低( c u 8 0 0 q z n 7 0 c o = 9 7 p b = 9 2 、 s = 9 6 、a l 】 = 9 5 ；各有色金属的回收率 分别为：c u8 0 - 9 0 、z n7 5 - - 9 3 p b8 0 - 9 5 、a u8 0 - 9 0 ， 同时年产优质炼铁球团9 0 余万吨f 蚍2 i 。 日本光和精矿公司户烟工厂是采用“回转窑高温氯化挥发 法”处理黄铁矿烧渣较为成功的工厂，现在年产量约为3 0 - 3 5 万 吨铁球团矿( f e6 1 c u0 0 5 s0 0 3 0 a a s0 0 4 ) 和2 0 0 0 吨沉 淀铜( c u7 0 ) 。其工厂生产流程见图l 1 。 2 黄铁矿 ( 氯化) 排气 赤铁矿球团矿( f e6 l j ，c 呻州懈) 图1 - 1 户烟工厂生产流程图 就目前所知，对于砷和有色金属含量高的难选锡中矿，大多 数国家采用“两段法”处理，即先还原焙烧除砷，然后氯化焙烧 回收各有色金属。对于“两段法”处理技术，日本、美国、加拿 大、澳大利亚、西班牙、西德、英国、法国、意大利、南非、前 苏联及东欧等国家均有研究，并取得一定的成效l “i 。文献【2 5 】介 绍，在难选锡中矿中加入3 的f e c l 2 ，然后将其在4 0 0 , - - 5 0 0 和 中性气氛条件下焙烧3 0 分钟，可使砷的挥发率达7 5 8 5 ，铜和 3 锌分别转化成氯化物，而加入的f e c l 2 在4 0 0 时转化成f e z 0 3 ，增 加焙球中铁含量而被利用。文献【。l 介绍两段法焙烧除砷经验，第 一阶段在沸腾炉内9 0 0 c 焙烧，除去混合物中的硫；第二阶段在 另一炉内8 0 0 焙烧，以便形成f e ：0 3 ；焙渣出炉过程中砷被充分 除去。在正常情况下，焙渣中的砷由o 4 降至0 0 4 。 “两段法”的特点是设备多、工艺复杂、基建投资高、生产 率低及有色金属回收率低等，在工业生产中很少采用。近年来， 一些国家借鉴高温氯化挥发技术和经验，寻求在同一设备中只经 过一次焙烧作业，使各有色金属同时挥发分离。日本、美国、西 德、前苏联及东欧等一些国家，对高温氯化挥发焙烧技术的改进 和完善，做过许多研究实验，取得一定成绩m - 4 0 i 。文献p 5 l 对烧渣 形态进行了必要的热力学及工业实践方面的分析，指出了各有色 金属在焙烧过程中的行为和理想的热力学条件；文献2 8 3 0 , 3 8 0 9 l 介 绍了不同氯化剂的影响，并对添加剂( h c i + c a c l 2 、c a c l 2 + f 。c 1 2 、 c a c h + n h c l 等) 进行了初步的研究。上述这些研究实验，有的 还在进一步完善，有的需要做某些改进，尚未在工业生产中广泛 应用。 1 1 2 我国难选锡中矿资源综合利用的发展与现状 我国对难选锡中矿资源综合利用的研究起步较晚，6 0 年代以 来，我国一些单位进行了较多的试验研究f 4 1 她”，但是般多侧重 于热力学分析和氯化焙烧条件的基础性研究，对工艺条件的选择 缺少系统、全面的研究。多年来，云锡公司采用选冶结合方法， 以氯化冶金为主，多种工艺设备相结合进行处理难选锡中矿的半 工业试验，综合回收锡、铅、锌、铟、铋、镉等有价金属【档i 。为 了提高焙球质量和强度，解决铁的利用问题，云锡公司曾进行难 选锡中矿回转窑高温氯化、氧化固结的二段法和一段法试验 4 9 , 3 0 l 。 目前，云锡公司的难选锡中矿回转窑高温还原氯化挥发研 究，已由实验室、半工业试验走向1 0 0 吨日中间试验。虽然其技 术可行，主体设备基本满足工艺要求，并取得可喜成绩、显示了 经济效益。但是，焙球质量差，抗压强度低，铜、锌含量高，达 不到实际利用要求u “。 总之，“回转窑高温还原氯化挥发法”与其它挥发法相比较， 虽然其工艺流程长，相对作业效率较低，但在处理每吨矿热耗相 同的条件下，该法具有多金属综合回收率高的特点，可以处理含 锡较低的难选锡中矿，有利于锡资源的充分利用，具有美好的发 展前景 s z , s ”。 4 1 2 高温还原氯化挥发基本原理 1 2 1 各金属氯化物的挥发性 锡中矿含有少量的有价金属，如锡、铅、砷、锌、锦等，大 量的是f e o 、f e 3 0 4 、s i 0 2 、c a o 、a 1 2 0 3 、m g o 、m n 0 2 等。 氯化挥发时各种有色金属生成的氯化物，其熔点、沸点列于下表 1 - 1 ，蒸气压与温度的关系示于图1 - 2 t s ”。 表i - 1 某些金属氯化物的熔点和沸点 塑! 塑! 蝗蔓墅呸蛙b 塑璺堡蔓曼蝗蔓签生一垒一 熔点， 2 4 73 34 9 81 83 6 5 7 8 27 1 4 沸点6 5 21 1 49 5 41 3 07 3 25 2 01 6 6 7 1 4 1 8 土日 熊 鲁 谢 r 圳 扩 椭 u j u 兰兰 u u u 蛊j | i c u = i 互1 ) l v 鼍| i l |。| j | 一7 fj| | | 彳；n0 | 么纱 一一 0 2 0 04 0 0 6 0 0 8 0 01 0 0 01 2 0 01 4 0 01 6 0 0 温度， 图1 - 2 金属氯化物的蒸气压力于温度的关系 i 2 2 锡中矿氯化焙烧热力学分析 氯化过程是一个极其复杂的物理化学过程，能够同时发生很 多化学反应，本人利用冶金热力学数据库l 蚓，对其中一些主要反 应进行分析，得出如下结论： 1 氯化焙烧过程中，固体氯化剂的氯化作用，主要是通过化 学分解产生c b 与h c i 来实现的。而尤以后者为主。对于c a c l 2 的分解来说。s i 0 2 起着促进剂的作用；当体系内没有0 2 和h 2 0 时，s i o ：很难促进c a c l 2 的分解。 2 由于难选锡中矿的锡主要以锡石( s n 0 2 ) 为主。因此锡的 氯化挥发主要以 5 s n 0 2 + c 1 2 + c3s n c l 2 + c 0 2 为主。要使s n 0 2 较好地挥发，体系需要强还原性气氛。不过根据 以往的研究表明 5 7 - 5 9 】，锡的氯化挥发在条件不苛刻的情况下，也 有较高的挥发率。因此，在原料中只需内配适量的焦碳，在中温 至高温区均会有良好的挥发效果。 3 由于难选锡中矿的铅主要以氧化物( p b o ) 形态存在，因此 铅的氯化挥发主要以 p b o + 2 i c l = p b q + h 2 0 为主。温度升高，平衡常数略有减小，但p b o 的氯化挥发趋势仍 较显著。另外，原料中的c a o 、m g o 的存在，有利于还原反应 的进行： 2 p b o s i 0 2 + c a o + 2 c o 。c a o s i 0 2 + 2 p b + 2 c 0 2 。 4 由于难选锡中矿中的砷主要以硫化物形态存在，其次为复 砷酸盐( n m e o a s 2 0 ，) ，所以，砷化合物的氯化挥发，要求保持 中性或弱还原性气氛，并在高温下进行。 5 由于矿石中的锌主要以铁酸锌形态存在，其次为硫化锌和 氧化锌，氧化锌的氯化挥发主要是以h c l 为氯化剂，因此铁酸锌 和氧化锌的还原挥发要求强还原性气氛和高温条件。 6 矿石中的铜主要以铁酸铜形态存在，其次为自由氧化铜和 硫化铜。由于铁酸铜在高温焙烧过程中，很容易被c o 还原分解 为c u o 和c t h o ，且前两者均容易被c o 进一步还原为铜，而铜 是挥发率不高的主要原因，因此，铜的氯化应该是在中温至高温 区、强氧化- 陛气氛下进行。 7 在以c o 为主的还原性气氛中，铁的氧化物的平衡关系曲线 见图1 3 。由图可知，f e 2 0 3 很容易转变为f 岛0 4 ，在 ( c o “c 0 十c 0 2 ) ) 大于2 0 时，在1 0 0 0 左右，f e ，0 4 还会转变为 f e o 以至f e 。 1 3 高温氧化固结 多年来，球团应用基础理论的研究获得了较为广泛的探讨。 其中，对于铁矿球团的固结杌理，前人进行过一定的研究，形成 了矿物学强度机理【6 州】和物理学强度机理唧l 。矿物学强度机理的 核心是再结晶理论，它认为磁铁矿球团在氧化性气氛中，球团颗 粒之间的连接方式，可以简略表示为以下四种方式： 6 重 鼍 篓 f 百 i i 少 回、 圃 义 巴凸r 图1 3 铁氧化物用c o 还原的平衡图呻1 穆 黝 f e 0 3 m 晶 匿豹 f e 3 0 4 再结晶 f e 2 0 ，再结晶 渣相 而磁铁矿的氧化固结可分为两阶段进行。第一阶段是预氧化阶 段，第二阶段是氧化固结阶段。在第一阶段中，氧化从层状向核 心扩散，此时，磁铁矿颗粒表面的裂缝与氧气接触而被氧化成为 赤铁矿( f 岛q ) ，反应常在颗粒的尖端发生，然后扩散至整个表 面。由于颗粒表面新生成的f e 2 0 ，晶粒的晶体参数( 5 4 2 a ) 比原 生的f 岛q 晶粒的晶体参数( 8 3 8 a ) 小，导致晶体体积收缩， 表面产生许多孔洞，其中细小磁铁矿晶粒虽已氧化成赤铁矿，但 仍保留原有的形状和位置，只是颗粒接触点处产生f e - 2 0 3 微晶， 呈纤维状交接，球团强度初步提高。第二阶段是氧化固结阶段。 此阶段一方面使残留在核心的未氧化的f o 晶粒继续氧化，另 7 一方面使f e ：0 3 微晶发育、长大，空位扩散激烈进行，大量晶粒 不断靠拢、聚集，粘接成f e ：0 3 再结晶的网状结构。这一结构构 成了氧化球团固结模式的骨架，球团强度升至最大。上述两阶段 如图1 - 4 及图1 - 5 所示。 圈1 - 4 预氧化阶段 o 囝 图1 - 5 氧化固结阶段 物理学强度机理是把球团固结过程看作是烧结过程来处理 的。这两种理论的对比见表1 - 2 。 本文主要应用矿物学强度机理来分析。 表1 - 2 矿物学、物理学强度机理的对比 8 r 1 4 本研究的目的及意义 锡的氯化挥发法试验研究虽有较长时间，但在工业上应用较 少。随着锡矿的不断开采和利用，世界上锡资源的品位越来越低， 一些国家已经开始对锡的综合利用进行研究，但氯化焙球杂质含 量高、强度低；而且在同一反应器内实现难选锡中矿的氯化挥发 和氧化固结的研究，更是少有文献报导。为此，借助“光和法” 技术，采用“高温氯化挥发一氧化固结”工艺，对以褐铁矿为主 体，各种矿物致密丛生，铅、砷、锌、铜等有价金属共存的锡中 矿资源的综合利用开展应用研究，不但有利于综合回收各种有色 金属，而且有助于改善焙球的物质组成，提高焙球强度，有利于 铁的应用。总之，本研究对发展我国有色及钢铁工业均具有重大 的现实意义。 9 第二章原料性质 2 1 难选锡中矿的主要化学成分 实验所用的难选锡中矿的主要化学成分见表1 ，物相分析见表 2 。这几种矿都是以褐铁矿为主体的多金属共生矿。根据化学物 相分析、x 衍射相鉴定和电子探针微区检测，它们成分复杂，结 构特殊，粒径单一。即使同一选矿厂的锡中矿。除锡、铅、砷、 锌、铜、铁等含量变化较大外，脉石矿物含量也相差悬殊。这些 性质上的差异，直接影响混合料的软化性能、氯化挥发效果和氧 化固结性质。从表1 、2 可知，这些难选锡中矿内含量较多的矿 物为褐铁矿、脉石等。主要有价金属和稀有分散元素的赋存总量 约为4 - , 5 ，它们均与铁矿物和脉石有密切的关系。锡中矿内的 复杂化合物主要为铜、锌、铅的铁酸盐( m o o f 0 3 ) 、复砷酸 盐( n m c o a s 2 0 ，) 和硅酸盐( m s i 0 4 ) 等，其次就是铜、铅、 锌、砷等的氧化物和硫化物。各种矿的主要脉石成分为石英、白 云石和方解石。这些矿物性质上的差异，直接影响到氯化挥发和 氧化固结的各种工艺条件，而且使焙烧动力学描述和热力学分析 复杂化。 表1难选锡中矿的主要化学成分( ) n o s np ba sz nc u f o s i c ) 2 c a o m g oa 1 ，n a1 1 71 4 20 5 60 5 6 0 1 43 5 9 21 7 2 22 7 40 6 25 3 3 b1 9 62 0 013 70 5 80 5 54 9 6 53 2 01 3 30 6 12 0 6 c1 9 02 1 51 0 60 6 00 4 64 96 00 8 01 3 60 4 02 1 8 d3 1 72 1 80 9 50 7 70 2 9 4 0 3 37 6 22 2 01 2 310 6 表2 难选锡中矿的物相成分( ) 物相成分a bcd 锡 铅 锡石中锡 1 1 41 8 71 8 72 8 7 胶态锡中锡0 0 1 0 0 40 0 40 0 3 黝锡矿中锡0 0 0 2 0 0 0 30 0 0 40 0 0 3 总锡 1 1 51 9 11 9 22 9 0 氧化物中铅 o 1 50 2 60 3 00 5 3 硫化物中铅0 3 8 0 5 00 5 00 6 7 锰结核中铅0 7 3 0 6 70 5 30 8 4 1 0 砷 锌 铜 铁 ( 续表2 ) 砷铅矿中铅0 0 6 铅铁矾及其它0 2 9 总铅 1 6 1 氧化砷中砷0 0 0 2 砷酸盐中砷0 1 9 硫化砷中砷 o 2 7 元素砷微量 总砷0 4 6 氧化锌中锌0 2 2 硫化锌中锌0 0 4 铁酸盐中锌0 4 2 总锌 o 6 8 氧化铜中铜 0 0 1 4 铁结核铜中铜 o 2 2 硫化铜中铜 o 0 0 5 总铜0 2 4 碳酸盐中铁0 2 9 硫化物中铁0 0 7 磁性铁中铁 0 3 6 硅酸盐中铁 0 _ 3 8 褐赤铁矿中铁 3 6 5 7 总铁 3 7 6 7 0 1 5 0 4 6 2 0 4 0 0 0 9 0 7 4 o 2 2 微量 0 9 7 o 2 3 0 0 3 0 3 7 o 6 3 0 0 8 8 0 4 2 0 0 0 3 0 5 4 0 5 0 o 0 9 1 9 6 o 7 3 4 5 9 8 4 9 2 6 o 1 5 o 5 1 1 9 9 o 0 1 l 0 7 0 o 2 5 微量 o 9 6 o 2 4 0 0 3 o 3 6 o 。6 3 0 0 7 6 0 4 0 0 0 1 6 0 4 9 0 4 8 0 0 7 l _ 7 6 0 9 0 4 5 6 6 4 8 8 7 o 2 5 0 6 3 2 9 2 0 0 9 4 o 5 3 o 2 7 微量 0 8 1 0 3 2 0 0 4 0 4 2 o 7 8 0 0 5 4 o 2 9 o 0 1 5 0 3 6 o 3 8 o 0 8 o 9 6 0 3 3 3 7 0 0 3 8 7 5 2 2 矿物添加剂 本实验所采用的矿物添加剂的主要化学成分见表3 。 表3 添加剂成分( ) 2 3 焦炭的工业分析 实验中物料中内配焦炭的主要成分见表4 和表5 。 l l 表4 焦炭的工业分析 表5 焦炭的灰分成分 1 2 第三章难选锡中矿氯化挥发的研究 3 1 实验方法 3 1 1 试样准备 为克服原矿粒径单一，改善粒度组成，提高成球性，采用 粗( 1 0 0 目) 、细矿( 2 0 0 目)以重量比3 ：2 相混合的方法。 实验用密度为1 3 8 妒的氯化钙溶液作为氯化剂，内配焦粉粒度为 0 1 7 7 - 4 ) 1 4 9 m m 。采用配矿方法，控制一定的混合料碱度，如钙、 镁等碱性氧化物不足时，加入适量的石灰石和白云石。混合料水 分为6 - - 8 。为了提高焙球软化温度和改善焙球的冶金性能，加 入少量的添加剂。本实验在对原矿的配比、粒度的组成、球团 碱度的变化、添加剂的选择等进行了反复多次实验的基础之上， 通过对焙球各有色金属的挥发率和抗压强度的测定，得到了如表 3 1 的原料配比，作为实验的基准试样。 表3 - 1 基准试样的原料配比 ( 注：表中数量皆为1 0 0 克原矿中的含量。) 原料配好后，经过润湿、混匀和反复捣捏，以增加物料的可 塑性。然后手工做成直径为1 2 - 1 4 r a m 的湿球团，经低温红外干 燥8 1 0 h 后，再按图3 1 所示的干燥制度嗍，在马弗炉内干燥，干球 强度达2 0 - 4 0 公斤，球 02 0 4 06 0 8 010 0 1 2 0 4 0 1 6 0 1 8 02 0 0 时闻( m i n ) 图3 1 湿球的干燥制度曲线 经干燥实验后，所得干球的成分如表3 2 。 表3 - 2 干球的主要化学成分( ) 塑里 坠塑 壁垒壁塑i 璺曼塑丛鲤些i 旦! ! | 旦1 1 0 0 #1 1 41 3 303 50 5 80 2 13 0 4 38 1 657 1 54 1 35 3 38 7 1 1 0 #1 1 31 3 2 03 50 5 8 0 2 13 0 2 6 6 8 9 48 85 3 94 6 238 5 0 1 93 30 5 6 3 8 45 049 93 2 535 6 0 2 42 9 8 41 1 3 8 79 4 2 0 2 2 73o o 0 3 54 05 61 2 4 38 6 94 6 43 4 622 8 03 3 3 82 41 1 6 48 1 548 03 1 324 0 3 1 2 实验流程 高温氯化挥发一氧化固结是在炉膛内径为6 0 r a m 得卧式管状 电炉内按规定实验条件进行的。其实验系统是由控温系统、配 气检测系统及高温焙烧三大系统组成。实验仪器、设备详见图 3 - 2 。 3 1 3 实验步骤 首先将干球送入炉内高温区，再向炉内通入一定成分的还原 性气氛，然后以一定的升温速度升至预定的温度，并在此温度下 恒温3 0 m l 最后冷却焙球并分析焙球中各有色金属的含量。具体 的实验流程如图3 - 3 所示 o o o 0 0 o o o 0 o o拍拍“舱加侣侣侄伯 。) | 嵝唱 玎记盼 o o o o巧拍乱 0 o 0 o 拐鸲竹；l：兮协势l博潞博群怕蟮m 图3 - 2 实验设备流程图 1 ，9 ，1 5 - - - 0 2 、n 2 、c 0 2 钢瓶；2 ，7 ，1 4 ，3 l 一电炉： 3 ，8 - 脱氧反应器：4 ，1 2 ，1 7 0 2 、n ，、c o ，吸入嚣： 5 ，1 0 ，1 8 一热电偶：6 ，1 1 ，1 3 一温度控制器：1 6 布多尔反应器： 1 9 一毛细管流量计；2 0 ，2 2 0 2 、n 2 流量计；2 1 一干燥塔； ：3 ，2 4 气体净化系统：2 5 - - 管道系统；2 6 一检流计： 2 7 一u j 3 1 型直流电位差计；2 8 - - x c t l 9 1 毫伏温度仪； 2 9 铂铑铂热电偶：3 0 ，3 8 一支架：3 2 一总流量计；3 3 一缓冲瓶： 3 4 一酒精灯：3 5 一臭氏气体分析器：3 6 一坩埚及试样；3 7 炭硅棒： 3 9 一除尘瓶；4 0 变压器；4 1 一排气管；4 2 一冷风管4 3 一鼓风泵 向焙烧系统装入干球 上 配制还原气 上 向焙烧系绱厦入还原气 1 l i 升温焙烧l 恒温氯化焙烧 ( i ) 氯化挥发 向焙烧系统装入氯化焙球 上 配制氧化气 0 向焙烧系统通入氧化气 上 l 升温焙烧l 上 恒温氧化焙烧 图3 3 实验工艺流程 1 6 彻氧化目结 ! 查兰竺竺! 曼主竺竺墼 3 2 实验结果及讨论 3 2 1 焙烧制度对金属挥发率的影响 在氯化焙烧过程中，不同金属元素的不同化合物，由于理化性 能及热力学性质不同，要求不同的实验条件，并且具有不同的反应 速度。为了实现锡、锌的高温还原氯化挥发，兼顾砷等化合物的 挥发，在物料组成及其它条件相同时，考虑焙烧温度、恒温时间、 气相组成对金属挥发率的影响。 3 2 i 1 焙烧温度对金属挥发率的影响 各种不同金属化合物的氯化还原挥发趋势与温度有关。在相 同的条件下，温度的提高有利于氯化物的挥发。但是。温度对不同 氯化物的挥发影响是不同的在还原性气氛为0 2 0 4 、c 0 2 1 8 2 0 、c o4 , - - 6 、n 2 为载体和流量为ly m i n 的条件下，不同焙 球的高温氯化焙烧结果分别见表3 - 3 3 。7 及图3 4 ，q 8 。 表3 - 31 0 0 # 氯化焙烧结果 名称 1 0 0 11 0 0 - 2 1 0 0 3 1 0 0 - 4 1 0 0 - 51 0 0 6 温度( ) 7 0 08 0 09 0 01 0 0 01 0 5 01 0 5 0 恒温时间( r a m ) 3 03 03 03 03 03 0 s n0 9 4 90 9 2 407 2 60 3 1 30 1 6 60 1 3 4 焙球成分2 ；i 薯j ：嚣：；器：j 鬟：播：暑翌 v v 孙0 6 0 30 6 0 405 6 10 3 4 20 1 4 70 1 1 5 c u02 2 70 2 2 402 2 30 2 0 9 0 1 9 2 0 1 9 7 s n 2 8 7 9 3 1 9 0 4 9 3 87 8 3 7 鼯6 39 1 1 3 生! ! ! 警缸p b ；6 1 6 1 3 4 ；3 9 , 3 9 ；4 3 9 2 1 7 ；0 3 0 8 6 1 ：9 1 ；8 2 9 1 ： 牛l ”j z n98 11 2 1 32 70 15 3 1 38 0 7 18 5 6 7 c u8 8 61 0 9 91 60 42 21 42 8 7 63 2 8 0 强度( 蜒r n ) 2 673 4 54 666 938 789 2 4 1 7 ，、 术 v 甜 划 牲 6 5 07 0 07 5 0 8 0 0 8 5 09 0 09 5 01 0 0 01 0 5 01 氯化焙烧温度( c ) 图3 - 4i o 嗍式样金属挥发率与温度的关系曲线 表3 - 41 1 0 # 氯化焙烧结果 名称 1 1 0 - 11 1 0 - 21 1 0 - 31 1 0 - 41 1 0 - 51 1 0 6 温度( ) 7 0 0 恒温时间- - 3 0 ( n u n ) 8 0 09 0 0 1 0 0 01 0 5 01 0 5 0 3 03 0 3 03 03 0 焙球成s n 0 8 3 2 0 6 6 1 0 5 2 301 3 400 4 600 2 8 分f 呲 p b07 6 90 7 1 00 6 0 401 8 200 5 8 0 0 3 3 a s02 3 10 1 9 001 5 200 6 10 0 3 400 1 9 z i l0 5 5 30 5 1 20 4 3 9 02 4 1 00 4 2 0 0 4 8 c u 02 1 10 1 9 30 2 1 20 1 8 70 1 6 10 1 5 9 金属挥s n 3 3 3 24 3 1 56 1 3 89 01 39 6 4 39 81 0 煌率p b 4 66 64 8 3 46 2 3 08 8 8 1 9 68 4 9 8 1 3 f a s3 8 ，8 84 6 玎6 3 8 18 6 、5 39 4 2 49 5 3 4 z n1 29 61 4 3 63 6 5 86 64 69 41 4 9 4 0 0 c u1 2 1 11 2 7 41 9 4 62 58 54 1 5 14 0 1 3 强度( 蝴i ) 2 0 52 6 73 2 8 5 8 9 7 889 63 1 8 加柏伯o 6 5 07 0 07 5 08 8 5 09 0 09 5 01 0 0 01 0 6 0 1 1 0 0 氯化焙烧温度( 。c ) 图3 51 1 0 # 试样金属挥发率与温度的关系曲线 表3 - 51 1 1 # 氯化焙烧结果 ， 名称 1 1 1 - 11 1 1 - 2t 1 1 - 31 1 1 41 1 1 51 1 1 6 温度( ) 恒温时间 ( r a m ) 焙球成 s n 分( ) p b a s z n c l l 金属挥 s n 发辜 p b ( ) ， z , n c i l 7 0 08 0 09 0 01 0 0 01 0 5 0 3 03 03 03 03 0 1 0 5 0 3 0 0 7 3 10 5 0 90 3 0 700 7 200 1 l0 o l o 06 4 2 04 4 30 3 2 101 0 60 0 1 60 0 1 3 01 7 30 0 9 00 0 7 900 7 200 0 60 ，0 0 5 0 5 0 9 05 0 6 0 3 7 10 1 7 00 0 0 30 0 2 7 0 1 9 l0 1 8 20 1 7 80 1 7 60 1 4 00 1 4 6 3 9 1 75 8 5 87 6 6 49 4 5 3 9 91 4 9 92 6 5 43 86 9 1 67 8 3 99 31 79 9 1 09 9 1 7 4 12 7 6 8 8 77 4 1 5 9 2 3 09 79 99 8 5 3 1 58 41 9 8 97 2 3 47 45 39 55 39 6 1 9 1 47 61 8 8 62 2 3 53 0 0 54 2 1 94 47 0 堡星监箜! ! ：!罂：! ! ：i! ! ：! ! ! ：! 篮：i 己 享v 黯蜒辩 掌 v 爵 剿 毂 氯化烙烧温度( c ) 图3 - 61 1 1 # 试样金属挥发率与温度的关系曲线 表3 - 61 6 0 # 氯化焙烧结果 6 5 07 0 07 5 08 0 08 5 09 0 09 6 01 0 0 01 0 1 1 氯化焙烧温度( 。c ) 图3 71 6 0 撑试样金属挥发率与温度的关系曲线 表3 71 6 1 # 氯化焙烧结果 中龠】l ，叫羹习| b 孽位论：乞 6 5 07 0 07 5 08 0 08 5 09 0 09 5 01 0 1 0 5 01 1 0 0 氯化焙烧温度( c ) 图3 - 81 6 1 # 试样金属挥发率与温度的关系曲线 表3 - 81 6 2 # 氯化焙烧结果 加加加化 _c)斟蜒刍 、 零 v 碍 铽 毂 5 5 07 0 07 5 08 0 00 5 09 0 09 5 01 0 0 01 0 5 0 ”0 0 氯化焙烧温度( c ) 图3 - 91 6 2 # 试样金属挥发率与温度的关系曲线 在本实验条件下，从表3 - 3 - 3 - 8 和图3 - 4 3 - 9 可以看出锡在7 0 0 时挥发率达4 3 至1 0 0 0 ( 2 时已基本挥发完全；铅在7 0 0 。c 时挥 发率达5 7 0 0 , 8 0 0 c 挥发显著，1 0 0 0 时也基本挥发完全；砷在7 0 0 。c 时挥发率达4 5 1 0 0 0 c 时挥发显著；而锌在1 0 0 0 c 挥发率达8 2 9 6 ， 大于1 0 0 0 c 挥发显著；铜在1 0 5 0 时挥发率在达4 0 2 e 右。 3 2 1 2 恒温时间对金属挥发事的影响 在氯化挥发过程中，恒温时间的长短直接影响到焙球中各有 色金属的挥发率。在还原性气氛为o o 4 、c 0 21 8 2 0 、c o “、n 2 为载体和流量为1l m i n ，氯化终了温度为1 0 5 0 ，恒 温3 0 m i n ，自然冷却的条件下，不同焙球的焙烧结果列于表3 - 9 3 1 4 。 各焙球中不同金属的挥发率与恒温时间的关系曲线绘与图3 - 1 3 1 5 。从图3 1 0 3 1 5 可以看出，焙球中各有色金属的挥发率 都随着恒温时间的增长而提高。其中，当恒温时间在2 0 m 1 _ l 卜3 0r a i n 区间内时，有色金属的挥发率增大的速率较快；当恒温时间大于 3 5m i n 时，焙球中各有色金属的挥发率已基本保持不变。因此， 恒温时间控制在3 0r a i n 左右时，结果较为理想。 阳伸o 表3 - 91 0 0 # 氯化焙烧结果 名称 1 0 0 - 71 0 0 - 81 0 0 - 91 0 0 - 1 0 1 0 0 11 恒温时间( m h a ) 2 02 53 03 54 0 s n0 2 7 10 1 9 10 1 3 4 0 1 1 90 1 0 4 焙甍曼分p a s b ：0 2 8 5 ；：0 6 1 6 9 8 ：0 1 4 5 ；：0 1 3 5 ；：0 1 4 2 ； z n0 1 8 10 1 4 50 1 1 8 0 1 0 60 1 0 7 c u0 2 1 70 2 1 30 1 9 1 0 1 9 70 1 8 7 s n8 1 8 78 7 3 6 9 1 1 39 2 2 89 3 0 2 嘤繁p a s b 般5 0 船9 7 黼2 3 9 8 9 2 2 9 ：粼3 0 + v z n7 6 1 98 1 4 88 5 6 78 6 8 4 8 7 1 9 c a2 3 6 42 8 0 43 2 8 03 3 9 7 3 4 0 0 强度( k g n ) 5 8 87 8 89 2 49 5 99 9 8 2 53 03 54 0 恒温时间( m i n l 图3 - 1 01 0 0 # 恒温时间与各金属挥发率的关系 5；阳扣 孚v 静越嫩 表3 - 1 01 1 0 # 氯化焙烧结果 名称 1 1 0 - 71 1 0 - 1 1 0 - 91 1 0 - 1 01 1 0 - 1 1 恒乎哆间 2 02 53 03 54 0 i m l n ) 焙球成分 ( ) 金属挥发 率( ) s n0 1 4 50 0 5 10 0 2 80 0 2 40 0 1 5 p b0 1 3 80 0 9 lo 0 3 30 0 2 60 0 1 8 a s0 0 5 20 0 3 50 0 2 00 0 1 90 0 11 z n0 0 9 0 0 0 6 l 0 0 4 60 0 3 40 0 2 6 c u0 2 0 40 1 8 90 1 6 50 1 6 10 1 5 7 s n9 0 _ 3 69 5 7 19 8 1 09 8 3 69 9 0 3 p b9 2 4 79 4 8 99 8 1 39 8 5 49 8 9 7 a s8 8 6 49 2 4 69 5 3 49 6 o o9 7 6 5 z n8 8 0 69 1 9 69 4 0 09 5 6 0 9 6 6 4 c u3 0 0 73 4 9 64 0 t 34 2 3 64 3 1 6 堡壅堡出!：! ：! ! ：i 竺塑 竺竺：兰! 竺：垒 2 5 3 03 54 0 恒温对闻( r a i n l 图3 1 11 1 0 # 恒温时间与有色金属挥发率的关系 加加 器v姆越鸯 表3 - 1 11 1 1 # 氯化焙烧结果 名称 1 1 1 71 1 1 81 1 1 - 91 1 1 - 1 0 1 1 1 1 1 恒笋哆间 2 02 53 03 54 0 l m m l 焙球成分 ( ) 金属挥发 率( ) s n0 0 9 50 0 4 60 0 11o 0 0 90 0 0 9 p b0 0 8 30 0 4 10 0 1 30 0 1 20 0 0 9 a s0 0 1 30 0 8 90 0 6 50 0 0 50 0 0 5 z n0 0 5 30 0 3 80 0 2 70 0 2 50 0 2 1 c u0 1 5 1 0 1 4 0 0 1 4 30 1 3 60 1 3 4 s n8 3 1 79 6 5 19 9 2 69 9 2 89 9 3 6 p b9 4 8 39 7 3 49 9 1 79 9 2 69 9 4 0 a s9 6 0 09 7 1 79 8 5 39 8 4 89 8 5 9 z n9 1 9 49 4 3 89 6 1 99 6 3 19 7 0 0 c u4 0 8 34 2 9 54 4 7 04 4 8 04 5 0 3 堡里堡鲍2翌：竺! ! ：! ! 竺：! ! ! ：! ! ! ：1 1 0 0 9 0 琶8 0 褂7 0 釜6 0 5 0 4 0 2 53 0 恒温时间 3 54 0 ( m i n ) 图3 1 21 1 1 # 恒温时间与有色金属挥发率的关系 、 中龠j o t ，叫鼻q l 士啦挂嚏 表3 - 1 21 6 0 # 氯化焙烧结果 名称 恒温时间 ( m i n ) 焙球成分 ( ) 金属挥发 率( ) 1 6 0 - 7 一m-u 2 0 1 6 0 8 2 5 1 6 0 9 3 0 1 6 0 - 1 0 3 54 0 s n0 0 6 60 0 2 90 0 0 90 0 0 90 0 0 8 p b0 0 1 60 0 4 7 0 0 2 0 0 0 1 90 0 1 4 a s0 0 1 30 0 1 30 0 0 50 0 0 60 0 0 6 z n0 0 4 60 0 4 00 0 2 40 0 2 40 0 1 7 c u0 1 8 20 1 7 90 1 8 30 1 8 60 1 7 3 s n9 5 1 69 8 0 49 9 3 59 9 3 79 9 4 1 p b9 6 1 79 8 1 69 9 2 69 9 1 3 09 9 4 6 a s 9 7 0 39 7 3 8 9 8 9 9 9 8 7 69 8 6 9 z n9 3 9 79 5 0 39 6 0 09 6 8 39 7 8 9 c u4 1 0 44 3 7 94 4 8 04 5 3 44 6 0 9 堡鏖l 塾璺塑! ! 竺：! ! 曼：! 竺：! ! ! ：! ! z ：1 1 9 0 鸯8 0 j 卜7 0 撼 齄6 0 5 0 4 0 2 5 3 0 恒温时间 3 54 0 ( m i n ) 图3 1 31 6 0 # 恒温时间与有色金属挥发率的关系 表3 1 31 6 1 # 氯化焙烧结果 名称 1 6 1 - 71 6 1 - 81 6 1 9 1 6 1 1 01 6 1 - 1 1 恒挚哆间 2 02 53 03 54 0 i m m ) 焙球成分 ( ) 金属挥发 率( ) s n0 4 9 4 0 2 3 10 1 0 80 0 6 90 0 5 8 p b0 3 5 10 2 0 80 0 4 60 0 5 70 0 3 2 a s0 1 3 30 1 0 70 0 3 60 0 4 1 0 0 2 0 z n0 0 8 30 0 5 60 0 1 5 0 0 2 10 0 2 6 c u0 3 3 10 3 1 70 2 7 8 o 2 6 20 2 3 4 s n 7 7 2 68 4 4 59 4 8 59 6 3 79 7 8 5 p b8 4 9 08 9 7 79 6 9 9 7 3 09 8 7 4 a s8 8 6 59 0 9 59 7 2 0 9 6 8 39 8 o o z n8 7 8 59 1 5 39 8 69 7 1 9 9 8 3 1 c u3 1 1 3 53 6 0 74 1 8 0 4 1 9 54 3 4 5 堡鏖( ! 鲍2坠：! 竺：! 垄：皇! i ! ：! ! 兰：! j 乡罗一一呙 i 二= | j 刨 j 二二二 2 53 0 僵温时闻 3 54 0 ( m i m 图3 1 41 6 1 # 恒温时间与有色金属挥发率的关系 2 8 ：8：2阳：8弱牾诣 零)|褂砉 表3 - 1 41 6 2 # 氯化焙烧结果 名称 1 6 2 - 71 6 2 - 81 6 2 9 1 6 2 1 01 6 2 1 1 恒等譬间 2 02 53 03 54 0 l m m ) 焙球成分 ( ) 金属挥发 率( ) s n 0 1 5 1 0 0 6 7 0 0 3 50 0 1 80 0 1 4 p b0 1 , 1 5 0 0 9 10 0 4 60 0 4 10 0 3 8 a s0 1 1 60 0 9 1 0 0 6 80 0 6 40 0 6 6 z n 0 1 5 30 1 1 70 0 8 90 0 8 1 0 0 7 4 c u 0 3 4 40 2 7 20 1 8 3 0 1 6 80 1 8 1 s n 9 2 4 09 5 8 89 8 6 09 9 0 39 9 2 5 p b9 3 3 69 6 0 09 7 9 0 9 8 1 59 8 6 0 a s 8 9 9 09 0 8 59 3 7 09 4 1 59 3 5 1 z n7 7