炉渣基础知识
炉渣是火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体,其组成以氧化物(二氧化硅,氧化铝,氧化钙,氧化镁)为主,还常含有硫化物并夹带少量金属。以下是由小编整理关于炉渣知识的内容,希望大家喜欢!
炉渣的介绍
又称溶渣。火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体,其组成以氧化物(二氧化硅,氧化铝,氧化钙,氧化镁)为主,还常含有硫化物并夹带少量金属。
炉渣的组分靠加入适量的熔剂(石灰、石英石、萤石等)进行调整。在冶炼过程中通过对炉渣组分和性质的控制,能使脉石和氧化杂质的产物与熔融金属或硫顺利分离,脱除金属中的害杂质,吸收液态金属中的非金属夹杂物不直接受炉气污染,富集有用的金属氧化物;在电炉冶炼中还是电阻发热体。炉渣在保证冶炼操作顺利进行、冶炼产品质量、金属回收率等各方面起着决定性作用,例如炼钢作业中有“炼好渣,才能炼好钢”的说法。
根据冶金过程的不同,炉渣可分为熔炼渣、精炼渣、合成渣;根据炉渣性质,有碱性渣、酸性渣和中性渣之分。许多炉渣有重要用处。例如高炉渣可作水泥原料;高磷渣可作肥料;含钒、钛渣分别可作为提炼钒、钛的原料等。 有些炉渣可用来制炉渣水泥、炉渣砖、炉渣玻璃等。
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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。
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。
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。