《硫化矿的火法冶金》PPT课件

1、硫化矿的热解离，上章，任务内容，一，任务目标二，解决思路三，任务实践，任务目标，一)硫化矿的性质和处理方法二)硫化矿高温下的五种反应类型三)硫化矿的高温下的稳定性，一)硫化矿的性质和处理方法，许多有色金属矿物因此，一般的硫化矿都是金属复合矿，综合例如铜、铅、镍、钴、水银、钼等矿物多为金属硫化物。 另外，锗、铟、镓、铊等稀有金属多与铅锌硫化物共存，铂族金属多与镍钴共存。 1 )硫化矿的性质和处理方法，现代硫化矿的处理主要依赖火法冶金，提取金属的方法比处理氧化矿的方法复杂。 主要原因是硫化物中的金属不能直接用碳还原。 因此，必须根据硫化矿物的物理化学特性和成分选择其冶炼途径。 以往的方法是在提取金

2、属之前改变矿物的化学成分和化合物的形态。 例如方铅矿(PbS )、闪锌矿(ZnS )、辉钼矿(MoS2)等在空气中烧成，生成铅、锌、钼的氧化物，在下一阶段还原金属。 硫化铜矿的处理可以用烧成、溶解及吹炼的方法得到粗铜。 1 )硫化矿的性质和处理方法，现代冶金厂处理的硫化物精矿，粒度细至0.1mm以下，不仅具有较大的表面活性，而且一般硫含量在1530%之间，具有较大的发热量。 因此，从有效利用硫化精矿本身的热能解决冶炼过程的能源消耗、提高硫的回收率减少环境污染等方面出发，直接冶炼硫化物取出金属的问题在理论上和实践上都具有现实意义。 二)硫化矿在高温下的5种反应类型，硫化矿的处理过程比较复杂，但从

3、硫化矿物在高温下的化学反应来看，大致为2 mes3o2=2MEO2so2(1) meso2=meso2(2) mes MEO=me omes (3) mes2MEO 这是因为这样的金属对氧的亲和力比较小，它们的氧化物和硫化物都容易离解，在氧化过程中硫成为稳定的二氧化硫气体，金属被还原。 这样的反应的例子有硫化汞(辰砂)矿的氧化焙烧反应： HgS O2=Hg SO2，二)硫化矿在高温下的5种反应类型，反应(3)是造硫溶解的基本反应。 硫化亚铁中的铁对氧的亲和力较大，使其它金属的氧化物硫化，形成硫化物的共熔体(锍)，与矿石中的脉石分离。 反应(4)是金属硫化物与其氧化物的相互反应，结果金属被还原。

4、 这种反应是火法炼铜中吹炼的基础。 铅的溶解也是这样的反应。 反应(5)是硫化反应。 这种反应根据冶金方法的不同是基本的反应：硫化精炼-硫化的方法去除金属中的杂质硫化矿的置换硫化溶解。 三)研究硫化矿在高温下的稳定性、硫化矿在高温下的稳定性硫化物的热释放，可为硫化矿的火法冶金提供理论依据和实际操作方法。 因此，必须对硫化矿的热解离进行研究。 解决思路，一)硫化物热解离的一部分金属，例如Fe、Cu、Ni等价态不同的硫化物，其昂贵的金属硫化物在中性气氛中受热到一定温度(10001500K )时，会发生以下解离反应：2MeS=Me2S 1/2S2产生元素硫和廉价的金属硫化物。 上述硫化物的热解反应表

5、明，高温下廉价的金属硫化物稳定，因此，在火法冶金过程中实际参加反应的是廉价的金属硫化物。(2)金属硫化物的解离生成反应在火法冶金的作业温度下，二价金属硫化物的解离生成反应可以用以下的通式表示：2Me S2=2MeS和MeS分别为独立凝聚相时，解离Ps2和反应的平衡常数Kp及石膏自由能g和温度t的关系为： g、任务实践， 金属硫化物的解离生成反应： Cu S2=2CuS Fe S2=2FeS，任务实践中，从金属硫化物热解产生的硫在通常的火法冶金温度下为气体硫(硫的沸点为717.5K )。 该气态硫在不同温度下含有多原子的S8、S6、S2和单原子的s。 其含量的变化取决于温度，如表4-1所示。 任务实践中，表4-1所示的数据由以下三种平衡反应的平衡常数式和一个总压方程式修正：3s8s6log s 63 s2logs 22 slog PS8PS6PS2PS=101325 pa，由表4-1可知，温度800K以下的气体硫主要是ss 单体硫的存在必须考虑的火法冶金的工作温度范围