自热熔炼含镍铜精矿的热力学分析.pdf

自热熔炼含镍铜精矿的热力学分析 鲁晓娟， 谢刚， 曾桂生， 张皓东 （昆明理工大学材料与冶金工程学院， 昆明“） 摘要对金川二次铜精矿氧气自热熔炼过程进行热力学分析。结果表明， 含镍铜精矿自热熔炼， 可实现除铁、 脱硫、 保镍， 生产含铜 “的粗铜， 并减少镍的循环。由于炉内还原反应的存在， 精矿中镍仅有 以氧化镍进入炉渣。渣中四氧化三铁量 约为 79 A4B4C D ACE7FG F CCBF7B 成分;H341合计 质量分数 I J-’ -’H， 34， 和 1。熔炼的主要化学反应为式 （） （’） 。 ［;H］ （9）K 2 HH“， 11;“ABC“D E1F11 G1H“I1 JG11 11GK L 1MD1GG1 由图 可知， 铁氧化反应的吉布斯自由能 最大， 吹炼初期铁首先被氧化， 硫和镍氧化线相交于 -39， 高于 -39， 硫比镍优先氧化。这说明自 热炉吹炼温度控制在 .’’9左右， 吹炼过程中完全 有可能达到除铁、 脱硫、 保镍的目的。虽然铁的氧化 优先进行， 但铁在氧化为氧化亚铁的同时， 也被氧化 为四氧化三铁。而且四氧化三铁的生成先于硫和镍 的氧化。与氧化镍一样， 四氧化三铁会增加炉渣的 熔点和密度。当炉内四氧化三铁过量， 亦会造成炉 况恶化。为了防止大量生成四氧化三铁， 必须要加 入过量的石英熔剂 （实践中为理论量的 ）6 *6 2“* （B） 01*2“4 5’ 4,*’* ,.1 *QR“;“EG“M HAB AJ G1LH“ 反应式3’9*3’9.3’9 （-）31 .AMDAB““A AJ 1R“;“EG“M B DCB1 “ G1LH“ G1H“A 反应 -*. - 3’9*3’9.3’9 一个大气压时 含量 3’9*3’9.3’9 （-）3） 。 说明此反应在吹 炼温度下是向右进行的。 金川公司生产实践表明， 正是由于炉内还原反 应的存在， 所以精矿中镍仅有 /’以氧化镍形态进 入炉渣。渣中四氧化三铁量约为 3 9 ’01047 （’A3BCD 0E F’CG/’B ’4 FC’BB3G7D 647/4G/47，34H/47 -4/IG/CD 0E JA/4A ’4 A;40B07D，34H/47 63002“，K;/4’） -9/1*,1 ABC DEF.C9 GHD.C9DC8H9. IJDKC** DL 9KMC8LCJD N9KBKG88F G9G8FPCO4 QH * LCG*R8C 9OKGHCO RF HBC JC*9GHC HBC JD9 G9O *8LG9 HBC 9KMC8 9 KD9SCJH9. IJDKC**4 T9O HBC IJDOKHD9 DL R8*HCJ KDIICJ HBGH KDIICJ KD9HC9H * GRDI8*BCO4 ,9KC HBC JCOG.9CHHC 9 HBC *8G. * 3 “0 4 ABC DEF.C9 GHD.C9DC8H9. IJDKC** KG9 RC *KKC**LK*；DEF.C9 GHD.C9DC8H9. ““ 第 / 期鲁晓娟等 自热熔炼含镍铜精矿的热力学分析 万方数据