在我国已工业使用的办法有三种：①铅精矿烧结焙烧一鼓风炉复原熔炼；②铅锌混合精矿烧结焙烧一密闭鼓风炉复原熔炼；③QSL法。办法①工艺老练、操作简略、出产才能大、对质料适应性强、铅收回率高；缺陷是能耗高、对环境有污染。办法②能够熔炼混合精矿一起产出金属铅和锌，出产才能大；不足之处也是能耗高、有污染。办法③不需要繁琐的烧结焙烧作业，流程简化；粉尘污染少，烟气SO2浓度高有利于制硫酸，能充分利用质料的反响热，不必优质焦炭，出产费用低；此法冶金操控要求严厉、产品铅的收回率较低。此外，我国开发了水口山炼铅法，该法流程简略、熔炼强度大、烟气SO2浓度高（>10%SO2）、燃料率低、环保效果好。    火法炼铅一般包含质料预备（配料、制粒、烧结焙烧）、复原熔炼制取粗铅和粗铅精粹三大工序。烟气制酸、烟尘归纳收回以及从阳极泥收回金银等贵金属也是火法炼铅工艺的重要组成部分。    （一）烧结焙烧一鼓风炉复原熔炼    准则流程见图1。 [next]     铅精烧结焙烧有两个意图：一是将质猜中的硫氧化除掉，并以SO2方式送去制硫酸；二是使部分伴生金属氧化并与SiO2等脉石成分生成MeO.SiO2低熔点液相，使细粉状铅精矿粘结成多孔硬块，以利复原熔炼。    (1)备料  进入烧结工序的物料包含铅精矿、石英熔剂、烧结返料，三者的配比为30:10：60。铅精矿一般含有（％）：Pb 50-60、Zn 4-6、Cu 0.2、S15-25、Fe 14、SiO2 1-2。此外，还伴生有Ag、Bi、Cd、In等有价金属。配好的物料，通过混合和制粒，用布料机均匀地平铺在烧结机上进行烧结焙烧。    (2)烧结  现代烧结作业均选用带式烧结机，面积为60-70m3。作业时，铺满炉料的烧结机在传动机械带动下向前移动，通过焚烧装置处炉料被火焰点着，并在强制通过料层吸入（或鼓出）的很多窑中氧的效果下，料层温度敏捷上升到1073-1173K，炉猜中发作了一系列的烧结反响。    炉猜中首要铅矿藏PbS与O2反响生成PbO和SO2：                          3PbS＋5O2====2PbO＋PbSO4＋2SO2                          3PbSO4＋PbS====4PbO＋4SO2    还有少数金属铅生成：                              PbS＋PbSO4====2Pb＋2SO2    在炉猜中含量较高的黄铁矿(FeS2）发作分化并进一步氧化成FeO, Fe2O3和SO2，进而与SiO2, PbO化合，生成为硅酸盐（2FeO.SiO2、xPbO.SiO2）和亚铁酸盐（xPbO.yFe2O3）。以上盐类在焙烧作业温度下均呈液相，粉状炉料在此液相效果下，构成坚固多孔大块。这些低熔点盐是烧结进程的粘结剂。烧结料通过破碎筛分，筛至50-150mm块料送鼓风炉熔炼，筛下粉料返配料，含SO2烟气送去制酸。    影响烧结焙烧效果的要素有：①炉料配比与化学成分；②炉料水分；③炉料粒度；④料层厚度；⑤焚烧温度；⑥小车运转速度；⑦吸风风量与鼓风压力、风量；⑧烟气SO2浓度等。    烧结焙烧典型技能经济指标为：料层厚度250-300 mm，床才能25-30 t/(m2·d)，台车速度0.8-1.0 m/min，烧结块含硫1.5％-2％，混合料含硫6%，含水5％-6%，制品块率 27％-30％，脱硫率88.5％，焚烧温度800-1000℃，烟气SO2浓度3％-4.5％，鼓风压力2.5-4.5 kPa，强度18-23m3 /(m2·min），烧结温度1000℃，时刻16-20 min，笔直烧结速度12-15 mm/min.[next]    （二）烧结块鼓风炉复原熔炼    铅鼓风炉复原熔炼的意图是使铅烧结块中的含铅化合物复原成金属铅，并将金银等贵金属富集在铅中，使铁氧化物从高价变贱价，再与其他脉石成分造渣而与铅别离。    参加鼓风炉中炭质燃料的焚烧，既为冶金反响供给必要的热量，又在炉内构成复原气体，复原氧化铅：                                      C＋O2====CO2                                    CO2＋C====2CO                                  PbO＋CO====Pb＋CO2    烧结块中的2PbO·SiO2，在有较强碱性氧化物FeO、CaO存在时，可发作置换反响放出PbO，进一步复原为金属铅：                  2PbO·SiO2＋2FeO＋2CO====2Pb＋2FeO·SiO2＋2CO2                  2PbO·SiO2＋2CaO＋2CO====2Pb＋2CaO·SiO2＋2CO2    烧结熟猜中的三氧化二铁发作以下复原和造渣反响：                              3Fe2O3＋CO====2Fe3O4＋CO2                              Fe3O4＋CO====3FeO＋CO2                              2FeO＋SiO2====2FeO·SiO2    烧结块中的其他氧化物，如Al2O3、CaO, MgO也都进入炉渣。PbSO4有部分与CO反响生成PbS和CO2，部分受热分化为PbO和SO2。含铜、硫高时，可生成梳相，镍、钻砷化物高时，还可构成黄渣。铅是金和银的优秀捕集剂，熔炼时烧结块中的金银大部分富集于粗铅中，少数散布在锍和黄渣内。    1.熔炼设备    主体设备为鼓风炉，辅佐设备有电热前床、烟化炉以及收尘器等。小型炼铅厂均选用圆形断面鼓风炉，而大型工厂多选用出产才能大、热效率高的矩形断面水套式鼓风炉。炉体为竖井式，由炉基、炉缸、水套炉身和炉顶四部分组成。无炉缸鼓风炉则设电热前床，以完结粗铅与炉渣的有用别离。[next]    2.工艺操作    按规则配料份额，用加料车顺次分批地将焦炭、熔剂、返料和烧结块自鼓风炉顶加料口分层均匀参加炉内。经炉身两边水套上的风口鼓入焦炭焚烧和熔炼反响有必要的空气或富氧空气。熔炼进程发作的烟气自炉顶排出，通过烟道、收尘净化后排放；熔体产品在炉缸内弄清，别离出粗铅和炉渣，定时或接连分别从渣口和虹吸口排出，无炉缸鼓风炉，则通过咽喉口接连将熔体排入前床，在通电加热下，进行粗铅与炉渣的别离。为收回炉渣中的锌，一般还要对熔炼渣进行烟化处理，所用烟化炉为一箱形卧式炉，侧壁设有风口。烟化炉渣时将熔渣放入炉内，经风口向熔渣鼓入空气和粉煤，将渣中的锌复原并蒸腾出去，锌蒸气在烟道中再次氧化，通过收尘器捕收下去，得到产品氧化锌。烟化炉中收回的粗铅送精粹处理。鼓风炉复原熔炼的首要技能经济指标是：风口区面积8-10m2；焦率9%-11%；炉渣含铅2%-2.5%；铅收回率95%-96％；烟化炉弃渣含铅小于0.7%。    （三）QSL法    即氧气底吹直接炼铅法。该法是在P. E. Queneau和R. Schuhman JR已创造的接连炼铜QS法基础上，又与德国Lurgi公司进一步开宣布的一种炼铅新工艺。工艺流程见图2。 [next]     QSL反响炉呈卧式圆筒形，内衬铬镁砖，熔池用隔墙分为氧化熔炼段和复原弄清段两部分。氧化段上方设有加料口，底部设氧气喷，放铅口，端墙开有排烟口；复原段炉底有粉煤空气喷，端墙有放渣口。硫化铅精矿与其他炉料混合制粒后，经加料机参加炉内，在炉温1223-1323K和鼓入氧气效果下，发作熔炼反响：    在鼓入氧气搅动下熔池呈欢腾状况，落入氧化段熔池的炉料敏捷熔入高温熔体中，此刻发作的氧化和造渣反响是在气一固一液三相间完结的，发作出氧化铅高的渣、粗铅和含SO2烟气。高铅渣通过隔墙流向复原段，在此被喷入粉煤复原，复原产出的铅逆流过隔墙会聚于氧化段，经放铅口放出。复原后的低铅渣经端墙渣口接连排出。冶炼烟气通过余热锅炉收回余热，除尘器除尘净化后送去制硫酸。    工业用QSL炉长30m,氧化段长10m,直径3.5 m,复原段长20m,直径3m。氧化段产初渣含铅高达35％，复原后弃渣含铅2.5％-5％。产品粗铅档次99.2％左右。

火法炼锑     (1)挥发焙烧一还原熔炼。赫氏炉或直井炉挥发焙烧，常用于处理品位为10％～18％的块状单一硫化锑矿。回转窑常规挥发焙烧，多用于处理含锑10％～20％的块矿和重选及浮选精矿的混合料。回转窑闪速挥发焙烧，可用于处理含锑50％～60％的硫化锑精矿，焙烧烟气含二氧化硫8％～12％，可制硫酸。    (2)挥发熔炼-还原熔炼。鼓风炉挥发熔炼通常用于处理含锑30％～50％的硫化锑矿或混合矿，并可处理泡渣、生锑渣等炼锑的中间产物。处理粉矿时，须先制团或制粒。此法对原料适应性强，除产出氧化锑外，还产少量粗锑和锑锍，能富集贵金属以利回收。渣含锑0.8％～1.4％，烟气含二氧化硫0.3％～0.8％，经处理达到标准后排放。旋涡炉挥发熔炼用于处理含锑60％～65％，含铅和砷不高于0.5％的硫化锑精矿，渣含锑0.5～1.5％。 挥发焙烧和挥发熔炼所产氧化锑，经反射炉还原熔炼产出粗锑，含锑96％～97％。氧化锑达到锑白质量要求时也可作商品出售。

在高温下，用碳作复原剂从氧化锌物猜中复原提取金属锌的进程。火法炼锌技能又分为竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼铅锌、电炉炼锌和横罐炼锌。前两种办法是我国现行的首要炼锌办法，电炉炼锌仅为中小炼锌厂选用，横罐炼锌现已筛选。    （一）竖罐炼锌    在高于锌沸点的温度下，于竖井式蒸馏罐内，用碳作复原剂复原氧化锌矿藏的球团，反响所发作锌蒸气经冷凝成液体金属锌。我国葫芦岛锌厂是我国惟一和国际仅存的两家竖罐炼锌厂之一。竖罐炼锌的出产工艺由硫化锌精矿氧化焙烧、焙砂制团和竖罐蒸馏三部分组成，工艺流程见图1。    1.硫化锌精矿的氧化焙烧    一般硫化锌精矿的成分是：Zn 46%-62%，S27%-34%，Pb 94%；弃渣含锌＜1.0%；煤耗2.3 t/t Zn;罐体寿数2年；电耗550 kWt/t Zn;设备工作率93％以上。    （二）密闭鼓风炉炼锌    该办法是在密闭炉顶的鼓风炉中，用碳质复原剂从铅锌精矿烧结块中复原出锌和铅，锌蒸气在铅雨冷凝中冷凝成锌，铅与炉渣进入炉缸，经中热前床使渣与铅别离。此办法是英国帝国熔炼公司（Imperial Smelting Carp, Let.）研讨成功的，简称ISP,对质料适应性强，既能够处理原生硫化铅锌精矿，也能够熔炼次生含铅锌物料，能源耗费也比竖罐炼锌法低。    燃料焚烧和金属氧化物复原是密闭鼓风炉中的根本反响。参加炉内的焦炭在高温下与风口鼓入空气中的氧发作焚烧，发作炼锌进程所需的热量。首要熔炼反响为：                                            C＋O2====CO2                                      CO2＋C====2CO                                   ZnO＋CO====Zn＋CO2                                   CdO＋CO2====Cd＋CO2                                    PbO＋CO====Pb＋CO2    ISP的技能特点是：①选用密封高温炉顶（1000-1100℃），以避免锌蒸气进入铅雨冷凝器之前降温氧化；②选用高密度、低熔点、低蒸气压的铅作冷凝捕收锌蒸气介质，有利于锌蒸气的快速冷凝，避免氧化和铅锌别离；③选用高钙渣系（CaO/SiO2＝1.0-1.5），渣型熔点高（125℃），密度较低，为下降炉渣含锌和渣与铅别离发明了有利条件。[next]    密闭鼓风炉炼铅锌流程首要包含含铅锌物料烧结焙烧、密闭鼓风炉复原蒸发熔炼和铅雨冷凝器冷凝三部分（见图2）。    1.烧结焙烧    一般铅锌精矿含Pb＋Zn在45％-60％，与其他含锌物料混合配料后，在烧结机上脱硫烧结成块。烧结块要有必定的热强度，以确保炉内的透气性，烧结块的成分是（％）：Zn41.4、Pb 19.2、FeO 12、CaO 5.7、SiO2 3.8、S 0.8。    2．密闭鼓风炉复原蒸发熔炼    前期炉子风口区断面积为5.1-6.4m2，现在最大的达27.2m2，大都工厂选用10m2和17.2m2。炉柱高度6m，炉高10.66m，炉身下部向内歪斜3.760，风口内径159mm，共16个。炉顶设双层料钟密封加料器，炉身上部内砌轻质高铝砖，下部为高铝砖，炉缸用镁砖砌成，钢板外壁三杯水冷却。熔炼时，烧结块、石灰熔剂和经预热的焦炭分批自炉顶参加炉内，烧结块中的铅锌被复原，锌蒸气随CO2、CO烟气一道进入冷凝器，熔炼产品粗铅、铜锍和炉渣通过炉缸流进电热前床进行别离，炉渣烟气处理收回锌后弃去，锍和粗铅进一步处理。[next]    3．锌蒸气冷凝    冷凝设备为铅雨飞溅冷凝器，冷凝器外形长7-8m，高3m，宽5-6m，内设8个转子，浸入冷凝内的铅池中。转子扬起的铅雨使含锌蒸气炉气敏捷降温到600℃以下，使锌冷凝成锌液溶入铅池，铅液用泵不断循环，流出冷凝器铅液在水冷流槽中被冷却到450℃，然后进入别离槽，液体锌密度小在铅液上层，操控必定深度使其不断流出，浇铸成锌锭。    鼓风炉炼铅锌的首要技能经济目标为：热风温度950-1150℃，冷凝功率90%-92%，烟化炉渣含Pb 0.15％、Zn 1.35％，粗锌含锌大于98％、含铅1.2％-1.5％，粗铅含铅大于98%、含锌0.1%，冶炼收回率Pb>93%、Zn>94%，原猜中S利用率90%-92%。      （三）电炉炼锌    20世纪30年代在国外呈现电炉炼锌技能。80年代，我国开端选用电炉炼锌技能，至今已有10多处小型火法炼锌厂推广应用，出产规模为500-2500 t/a。      电炉炼锌是以电能为热源，在焦炭或煤等复原剂存在条件下，直接加热炉料使其间的ZnO成分接连复原成锌蒸气并冷凝成金属锌。该工艺能够处理高铜高铁锌矿，但要求质料含S不得大于1％，关于含S高的碳酸盐锌矿需求预脱除处理。    电炉形状为圆形或矩形，卧式，功率有500kW、1250kW、200kW和2250kW多种。炉床面积4-8m2，电极直径200-350mm。首要目标为：熔炼温度1250一1350℃，电能耗费4600kWh/t Zn，残渣含锌3%-5%，粗锌档次98.7%，直收率80％，总收回率95％。

火法炼铋，含尘炉气经干法收尘净化，产出烟尘。烟尘分熔炼烟尘与除砷、锑精粹烟尘两种。熔炼烟尘量约为熔炼炉加料量的5～10%，而精粹烟尘量则视粗铋含砷，锑量断定。两种烟尘成分列于表1。 表1  烟尘成分（%）一、熔炼烟尘的处理 （一）回来配料。将上炉产出的烟尘，回来下炉配料。此法的长处是充分利用现有设备和人力，不须另添加处理烟灰的设备和出资，即可收回烟尘中的铋，缺陷是在粗炼中，砷与锑构成闭路循环，使粗铋中砷，锑含量添加；一起炉内易发生黄渣，构成炉结，恶化炉况，操作现场受砷污染，劳动条件差。 （二）烟尘独自处理。将烟尘配入5%左右的复原煤粉，装入反射炉内进行复原熔炼，产出稀渣与Pb－Bi合金。 熔炼温度约1100℃，炉时8～16小时。 Pb－Bi合金成分（%）；Bi40～45%；Pb40～45%；Sh3～7%；As1～5%。 因为烟尘密度小，粒度小，未经制粒，在复原熔炼中，约有三分之一被炉气带走，使烟尘回来量大，一起因为烟尘含铋低，使燃料耗费量大，出产率低。 二、精粹除砷、锑烟坐的处理 精粹烟尘含砷与锑高，可用作出产As2O3与Sb2O3的质料。 依据As2O3与Sb2O3蒸气压的不同，操控温度可将二者别离。表2列举了As2O3与Sb2O3的蒸气压。 表2  As2O3与Sb2O3的蒸气压（一）出产 1、工艺流程。如图1。图1  出产As2O3工艺流程 2、首要技能条件。配科比为：煤粉3～5%、水分5～10%、烟尘100%；压成φ20～30毫米小球，枯燥温度100～120℃；焙烧温度450℃左右；焙烧时刻8～10小时。 3、首要设备。压球机一台，转速70转／分；枯燥箱，焙烧炉、布袋收尘器各一台。 4、产品用处。用于玻璃、皮革、珐琅、颜料、农药、医药和国防工业。 5、产品质量（%）。As2O395～98，H2O0.5～1.0；白度：50～60度；细度：98%经过60目。 （二）出产As－Sb台金 1、工艺流程。如图2。图2  出产As－Sb合金工艺流程 2、首要技能条件。配料时，烟灰中配入木炭粉作复原剂，复原剂配入量5～10%，拌匀。蒸馏选用蒸馏塔，下部选用铸铁质坩埚装料，塔中部有筛板，填入木炭层，基层温度操控在700℃，使砷、锑复原蒸腾。中层温度操控在约800℃，使木炭层红热。蒸发之砷，锑蒸气及少数As2O3、Sb2O3，经过火热之术炭层后被彻底复原。在蒸馏塔上部装有冷凝板，蒸发之砷，锑蒸气在板上冷凝为块状As－Sb合金。 3、产品用处。用于制作蓄电池栅极。将砷锑合金用铅皮包裹参加熔融铅中，使铅含砷达0.5%，含锑约0.07%。 4、产品质量。（As＋Sb）＞99%，其间含砷80～95%。产品呈疏松块状结晶，有金属光泽。 （三）出产三氧化锑 1、工艺流程。如图3。图3  出产三氧化二锑工艺流程 2、首要技能条件。复原熔炼配料比为：锑渣∶纯碱∶煤粉＝100∶（5～15）∶（5～10）；熔炼温度为1000～1100℃。碱性精粹首要用于脱砷，至含砷低于0.1%；精粹温度800～850℃，耗费纯碱5～10%，分次参加；耗费1～2%，分次参加。灰吹首要用于脱铅，至含铅低于0.1%，灰吹温度为550～600℃。 3、首要设备。反射炉一台（熔池1米2）；布袋收尘器一台（钢构件，过滤面积1.5米2）；顎式破碎机一台；吸滤包装机一台。 4、产品用处。用作各种树脂，帆布、纸张、涂料等的防火剂、石油化工、组成纤维的催化剂、媒染剂、乳白剂，以及组成锑盐和制作白色珐琅，玻璃的质料。 5、产品质量。Sb2O3＞98%，As＜0.05%。

锌渣是什么?锌渣主要是热镀锌厂镀锌过后遗留下来的有一点杂质的锌.锌渣的化学特性：浅灰色的细小粉末. 具强还原性. 通常含有少量氧化锌. 相对密度: 7.133(25℃) 熔点: 419.58℃ 沸点: 907℃ 在空气中发火点: 约500℃ 爆炸极限: 下限420克／米 最大爆炸压力: 34.3牛／厘米 气化潜热: 114.8千焦／摩尔 蒸气压: 133.3帕(487℃)。锌渣遇酸类、碱类、水、氟、氯、硫、硒、氧化剂等能引起燃烧或爆炸. 其粉尘与空气混合至一定比例时, 遇火星即会引起燃烧爆炸. 锌渣的处置方法：干砂、干粉;禁止用水和泡沫。目前国内的锌渣市场逐渐成熟,从一个侧面说明了我国正处于有色金属产业高峰期,各类有色金属都已经成为贸易商们的"主力军".锌渣要想"站稳脚根",还需要时间来检验.  

铋的火法粗炼的添加剂，有铁屑、煤粉、纯碱、萤石粉、黄铁矿等。粗炼时添加剂的投入种类与投入量，必须适当，过多过少，都会造成不利影响。这就要求运用实际生产经验，根据生产情况及时判断调整，并且还必须进行必要的配料计算。 冶金炉熔炼的热工过程是复杂的、多相的、综合的热力学反应，影响各种添加剂配入量的因素很多，各种物料在冶炼过程的行为与状态，也与理论上的理想状态有很大出入，所以，配料计算只能考虑主要因素，进行简略运算，力求使配料计算简化，迅速、准确、提供生产时作配料的依据。 下面举一个配料计算的实例。 一、精矿及氧化铋渣合理成分计算。 混合铋精矿成分（%）：Bi 27.62、Pb 6.07、Fe 18.57、S 25.29、SiO2 9.3、Al2O3 2.0、Cu 2.8、As 0.29、CaO＋MgO 3.0、其它1.85。（见表1） 表1  铋精矿的物相组成（%）氧化铋渣成分（%）：Bi 51.73、Pb 19.28、Cu 8.35、Ag 1.50、As 2.5、Sb 4.1、Fe 0.65、Te 1.05、SiO2 3.1 （CaO＋MgO）2.15、其它5.54。（见表2） 表2  氧化铋渣物相组成（%）将铋精矿与氧化铋渣以重量1∶1混合配料，取混合料100千克进行计算：（见表3） 表3  混合料的物相组成（%）二、物料中各成分在产物中的分配。 根据第三节中叙述的各组分在粗炼时的行为，选取物料中各成分在产物中的分配百分比列于表4。 表4  物料中各成分在产物中分配比（%）三、产物成分和数量的计算。 见表5。 表5  产物的成分和数量四、添加剂数量的计算 （一）铁屑加入量的计算。冰铜小含硫12.825千克，其形态主要为FeS、PbS、Cu2S，其中： 以FeS形态存在的硫量：以Cu2S形态存在的硫量：以PbS形态存在的硫量：合计为3.714＋1.306＋1.215＝6.235干克 冰铜实际含硫量12.825千克，则需配入铁量为：取铁屑含铁95%，则所需铁屑量为：（二）煤粉加入量的计算。混合料中以Bi2O3形态存在之铋量为25.865干克；以PbO形态存在之铅量为9.64千克;以Cu2O形态存在之铜量为4.175千克；以Sb2O3形态存在之锑量为2.05千克。根据物料中各成分在粗铋中船分配比例，并换算成为所需的碳量： 入粗铋的Bi2O3中的铋还原所需碳量：   还原入粗铋的PbO中的铅所需碳量：还原入粗铋的Cu2O中的铜所需碳量：还原入粗铋的Sb2O5中的锑所需碳量：合计为：0.854＋0.089＋0.01＋0.202＝1.155（千克） 取煤粉含碳75%，考虑到不完全燃烧与保持炉内弱还原性气氛，取过剩系数为1.3，需要碳量：故煤粉投入量约为原料重量的2%。 （三）纯碱加入量计算。纯碱的主要作用是造渣，包括两方面反应：一方面是与SiO2造渣：所需纯碱量为：一方面是使FeS氧化为FeO入渣： FeS＋Na2CO3＝Na2S＋FeO＋CO2 所需纯碱量为：合计为：9.125＋5.273＝14.4（千克） （四）萤石加入量计算。萤石加入后参与造渣反应，能降低炉渣的熔点和粘度，改善渣的流动性。由于萤石参与造渣的机理十分复杂，这方面研究得还很不够，无法用简单的反应式表示，所以对萤石用量也无法进行计算。 图1介绍往渣中加入CaF2时粘度的变化情况。图1  与CaF2含量有关的炉渣等温线 由图1可见，在熔炼温度范围（1150～1250℃）内，加入3%的CaF2时对精度降低影响显著，超过5%时则影响不大，这与生产实践中萤石粉加入量控制在渣量的3%～5%十分吻合。现取值4%。 根据以上计算，作出物料平衡表于表6。 表6  熔炼物料平衡表（千克）五、熔炼物料平衡表。 见表6。 由于上述配料计算较复杂，生产实践中，常凭经验或经验公式计算。下面介绍一组计算添加剂量的经验公式。 铁屑加入量＝2×∑S－∑Fe 式中∑S－炉料含硫总量；     ∑Fe－炉料含铁总量。 纯碱加入量＝炉料重量的7%～12% 煤粉加入量＝炉料重量的2% 萤石粉加入量＝炉料重量的3%～5%

火法粗炼的产出物，包含粗铋、冰铜、炉渣、烟尘与烟气。 一、粗铋 粗铋是火法粗炼的首要产品，除含生成分金属铋外，还含有一些杂质，如铅、铜、银、砷、锑、碲、铁等，这些杂质的含量，随炼铋炉料的不同而动摇很大。表1列出了粗铋的化学成分。 表1  粗铋的化学成分（%）从表1可见，铅是粗铋中的首要杂质金属，这是因为提铋原猜中含铅高，在粗炼进程中又没有除铅工序所造成的。有的工厂为了除铅，在炉猜中配入1%～2%的食盐，但脱铅效果并不显着，而且使部分铋氯化蒸发，然后影响铋的熔炼直收率。而且，铅复原入粗铋虽下降了粗铋的档次，却有利于在精粹阶段收回铅。 粗铋档次的凹凸，首要决定于炉料含铅量，炉料含铅高则粗铋主成分低，炉料含铅低则粗铋主成分高。一般从有利于铋的精粹操作，又有利于铅的收回考虑，要求粗铋档次操控含铋80%左右，粗铋中铋与铅高于95%。 二、冰铜 火法粗炼产出的铋冰铜，由金属硫化物组成，其间也溶解了少数金属铅与银。首要的金属硫化物为硫化亚铁，、硫化亚铜、硫化铅等。 造冰铜的意图有二：一是使铋精矿中的硫与铁屑反响生成FeS进入冰铜，而使铋复原为金属进入粗铋，然后到达硫与铋别离的意图；二是使氧化铋渣中的铜与参加之黄铁矿反响，生成Cu2S进入冰铜，而使Bi2O3复原为金属进入粗铋，到达铜与铋别离的意图。 铋冰铜的化学成分列于表2。 表2  铋冰铜的化学成分（%）表2中，铋冰铜中含硫15%～30%，铁15%～35%，铜5%～30%，三者是构成冰铜的首要成分，所以研讨铋冰铜的性质，可参阅Cu－Fe－S三元系状况图（图1）。图1  Cu－Fe－S三元系状况图 从图1可见，在图右侧的冰铜熔体存在区域较狭隘，在Cu2S一端为富冰铜区，在FeS一端为贫冰铜区。因为铋冰铜含铜动摇在5%～15%左右，最高含铜不超越35%，所以属贫冰铜区。在熔炼温度下，若冰铜含硫量下降，则贫冰铜将进入固－液两相平衡区，分出金属铁的固熔体堆积于炉底，构成炉底结，会使炉况恶化。跟着温度升高，冰铜熔体区将由狭变宽，而金属熔体与冰铜熔体共存液相分层区将变窄，也就是说，冰铜对铁的溶解度变大，不易分出金属铁的固熔体。所以，升高炉温可防止积铁发作。 依据Cu－Fe－S三元状况图，可开端挑选冰铜的熔点与成分。 铋冰铜的熔点挑选在850～1050℃之间较好。PbS和Na2S会使冰铜熔点下降，而Fe3O4和ZnS会使冰铜熔点升高。 冰铜的密度取决于其间各种金属硫化物的含量，可运用加和法近似核算。 表3列举了冰铜中有关的金属硫化物的密度。 表3  金属硫化物的密度（克／厘米3）以表3所列冰铜成分为例，取Cu 10%、Fe 30%、S 33%、Pb 5%核算铋冰铜的密度，先换算成金属硫化物并使其总和为100%，则得Cu2S 32.2%、FeS 60.4%、PbS 7.4%，核算冰铜的密度ρM：铋冰钢的密度，一般挑选在4.5～6之间，Na2S量添加时，铋冰铜的密度下降，PbS量添加时，铋冰铜的密度升高。 混合熔炼中铋冰铜产出量多，一般为投入炉料总量的一半。这是因为铋精矿中首要为硫化矿，并存在单体硫。因为含硫高，置换硫所用的铁屑耗量大，生成的硫化亚铁多，故冰铜量大。所以，下降冰铜含铋，削减从冰铜中带走的铋量，是进步铋的火法粗炼直收率的首要途径。 因为FeS和Cu2S都是贵金属的杰出捕集剂，所以铋冰钢中溶解了必定数量的银，炉猜中的银约有25%乃至50%进入冰铜，所以，冰铜的再处理以收回银十分重要。有条件的工厂，常将铋冰铜返铜体系或铅体系处理；有的工厂当产出的冰铜含银与铋高时，则进行二次熔炼，以收回其间锻和铋；而有的工厂为了收回银，则变革工艺流程，法粗炼为湿法处理，以便在粗炼阶段进行归纳收回。 三、炉渣 火法粗炼产出的炉渣，为各种金属氧化物与脉石氧化物组成，其成分动摇规模列于表4。 表4  铋炉渣的化学成分（%）由表4可见，冶金炉渣是金属氧化物的硅酸盐。因为炉渣产出量大，冶金反响与沉降别离在炉渣中进行，所以，冶炼进程要求炉渣具有杰出的物化性质，如熔点、粘度、密度、电导率等。炉渣的性质与其结构有关，关于对炉渣结构的研讨，存在两种理论，即分子理论与离子理论。 炉渣结构的分子理论以为：炉渣是由各种简略的与杂乱的氧化物组成的，跟着温度的升高，杂乱氧化物离解成简略的氧化物的趋势增大，在液态炉渣中，杂乱氧化物只要离解出游离的氧化物后，才干参加反响，如：关于熔渣中游离氧化物的浓度，现在还不能进行测定，只能依据经历断定，这是分子理论的不足之处，特别是分子理论还不能解说炉渣的性质。 炉渣结构的离子理论以为：熔渣由阴离子与阳离子组成，金属氧化物离解为金属阳离子与氧阴离子：而SiO2吸收氧阴离子构成络合阴离子，硅酸盐的结构杂乱，但存在如下共性：结构中的Si4＋离子不存在直接的联接键，键的联接通过氧离子来完成；每个Si4＋离子存在四个O2－离子为极点的四面体的中心，构成硅氧四面体，它是硅酸盐晶体结构的根底；硅氧四面体的每个极点，即O2－离子最多只能为两个硅氯四面体所共用；两个附近的硅氧四面体之间，只以共顶而不以共棱或共面相联接。X射线结构分析证明，硅酸盐中硅氧四面体有岛状、组群状、链状、层状和架状五种方式。 运用离子理论可对炉渣的理化性质阐明如下： 硅酸盐炉渣的粘度；是因为各层液体运动速度不同，发作内摩擦的成果。硅酸盐炉渣的粘度随组成改变的联系是离子间的相互效果能及其与组成浓度的联系。金属氧化物对粘度影响具有两重性，它既使硅氧阴离子团解聚，下降粘度，又因其电价较高而半径不大，能攫取硅氧阴离子团中的O2－离子来围住自己，导致硅氧阴离子团聚合，被夺去O2－离子使粘度增大。 流动性好的冶金炉渣，粘度在0.5～5泊之间。5～20泊的炉渣，尚能满意工艺要求；而大于30泊的粘渣，则流动性差，不能选用。 硅酸盐炉渣的导电度：熔融的硅酸盐炉渣的电导率，随金属氧化物含量的添加而增大，随SiO2含量的添加而减小。因为金属氧化物量的添加会促进熔渣电子导电效果增大，而SiO2量的添加会使离子导电件用增大，而使电导率下降，更重要的是当熔渣中硅酸度增高时，因为复合阴离子SixOy2－的错综与兼并，随同发作硅氧离子的聚合效果，使阴离子淌度下降，影响到熔渣电导率下降。 硅酸盐炉渣的密度：依据炉渣的分子结构理论，由组成炉渣的氧化物的密度，选用加和法核算。表5列举了炉渣中有关氧化物的密度。 表5  氧化物的密度（克／厘米3）铋炉渣的密度挑选在3～4克／厘米3。 以表2所列炉渣成分为例。取FeO 20%，SiO2 30%、Na2O 20%、CaO 15%。核算铋炉渣的密度。先将其换算为总和100%，则FeO 23.5%、SiO2 35.3%，Na2O 23.5%、CaO 17.7%。 核算炉渣的密度ρs：     能够依据硅酸度来挑选炉渣。一般硅酸度K值操控在1～2。即：K值大于1.5，相当于酸性渣，K值小于1，相当于碱性渣，K值在1～1.5之间相当于中性渣。仍以上述渣型FeO 23.5%、SiO2 35.3%、Na2O 23.5%、CaO 17.7%为例核算硅酸度。现在，关于铋炉渣的研讨工作还很不行，因为没有固定的渣型，所以对炉渣的熔点、密度、粘度也没有测定数据。出产实践中首要是凭经历调整和把握渣型。一般挑选流动性好、密度小、呈乌亮玻璃光泽的炉渣。当渣呈暗灰色时，则应削减炉猜中纯碱的参加量；当炉渣粘度大，流动性差时，则应添加纯碱与萤石粉的投入量。炉况正常时，这种弱酸性渣可使渣含铋稳定在0.1%左右。 因为铋精矿大多与钨、钼共生，所以铋精矿中常含少数钨与钼。粗炼时，钨、钼以氧化物状况，一部分蒸发入炉气，一部分进入炉渣与纯碱效果生成钨酸盐、银酸盐。 四、烟尘 在反射炉熔炼进程中，燃料焚烧发作之二氧化碳、等气体，与熔池内反响发作的炉气一道，夹藏很多粉尘，从炉尾逸出，进入烟道。沿途有部分颗粒较粗、密度较大的烟尘在烟道沉降；部分融熔状况的粉尘，冷却后粘附在烟遭壁上，构成烟道结，而大部分烟气进入收尘体系经搜集、净化后排放。铋烟尘化学成分列于表6。 表6  烟尘的化学成分（%）铋烟尘中首要成分的形状如下： 铋：铋蒸气蒸发冷凝后之金属铋微粒、铋化合物蒸发后之粉尘（如氧化铋沸点447℃，易蒸发；硫化铋易蒸发）。 铅：铅蒸气冷凝后之金属铅微粒、铅化合物蒸发后之粉尘（如氯化铅易蒸发，在1140℃时燕汽压达3099帕；硫化铋易蒸发，995℃时蒸汽压达2366帕；氯化铅易蒸发，沸点954℃）。 砷：As2O3蒸发后之粉尘及硫化砷（沸点为707℃）蒸发后之粉尘。 锑：Sb2O3蒸发后之粉尘及硫化锑（沸点为1080℃）蒸发后粉尘。 钼：三氧化钼（沸点1155℃）蒸发后之粉尘。 钨：三氧化钨（在850℃开端剧烈提高，1350℃时欢腾）蒸发后之粉尘。 硫：生成SO2进入炉气，烟灰中的硫为各种硫化物带入的。如硫化铋、硫化铅、硫化砷、硫化锑等。 碳：烟尘中的碳是在弱复原性气氛中来被焚烧的碳黑粉末。 五、烟气 冶金炉含尘炉气冷却进入收尘室，经袋滤器净化后，烟气与烟尘别离，烟气中含有CO、CO2、H2O、O2、SO2、N2等气体，烟气的化学组成列予表7。 表7  烟气的化学组成（%）净化后烟气含尘小于0.03克／标米3，到达排放标准。

现在世界上大约80%的锌选用湿法出产。锌精矿中的银（0～300g/t）通过湿法炼锌进程的焙烧、浸出工序后，绝大部分富集于锌浸出渣（100～600g/tAg）中。在资源日趋匮乏、银消耗量日趋添加的今日，收回锌浸出渣中的银对合理运用该渣，添加厂商经济效益有着重要的现实意义。 现在收回锌浸出渣中银的研讨办法有法、氯盐法、浸没熔炼法、浮选法等。浮选法因工艺简略、出产成本低且富集效果好而具有吸引力。 一、锌浸出渣品种及化学成分 常见湿法炼锌浸出渣的品种及化学成分见下表。 浸出渣的品种及其化学成分表由表1可看出，湿法炼锌浸出渣中含有多种值得收回的有价金属，具有非常重要的经济价值。 二、锌浸出渣中银的物理性质 锌浸出渣的粒度细（－0.074μm约占90%），并且90%以上的银是散布在－200意图细颗粒中。 银的存在形状杂乱，大部分银以硫化银及天然银存在（约占80%），少部分银别离以、氯化银、硫酸银、硅酸银及银铁钒等化合物形状存在。以上锌浸渣中银的一般物理性质使浮选法收回其间的银有了条件根底。 三、锌浸出渣中浮选银的开展 锌浸出渣中浮选法收回银的办法可根据渣的性质用直接浮选法或经必定预处理后再浮选的直接浮选法。 株州冶炼厂[1]以丁基铵黑药为捕收剂，2号油为起泡剂，天然pH4～5，矿浆浓度40%～50%条件下选用一粗、三精、三扫工艺流程浮选浸出渣，取得的技能经济目标为：精矿2%～3%、尾矿97%～98%、银收回率55%～75%。浸出渣含银200～400g/t，精矿含银6000～15000g/t，尾矿含银500～120g/t。其不足之处是锌离子浓度高时，易导致浮选目标恶化。 奕良铅锌矿[2]酸浸渣含Pb10.4%，Zn2.75%，Ag175.2g/t，Fe17.37%，选用中性浸出、酸浸和加热酸浸三段浸出，再浮选的办法收回铅、锌和银，取得了含Pb55.47%，Ag654.3g/t的精矿，银收回率67.9%，浮选药剂费为11.5元/t渣。 比利时巴伦电锌厂[3]选用浮选法从高温高酸锌浸出渣中出产含银24kg/t的银精矿，银的总收回率到达92%以上。导致浮选法成功的原因是该厂有一步有用的热酸浸出，可分化或许存在的铁矾化合物[（K，Na，Pb，Ag）Fe3（SO4）（OH）6]释放出银。 南非专利及日本专利[4，5]报导锌浸出渣浮选收回银的办法。残渣用H2SO4溶液（150～200g/L）在约95℃下处理6～8h，随后过滤、洗刷固体，用水调矿浆。在pH1～5条件下，用硫化物捕收剂浮选银可挑选性地收回80.2%的银。 日本秋田炼锌厂[6]早在1963年就进行了浮选法收回锌浸出渣中银的研讨。并于1973年进行工业出产。1978年后又改成硫酸化焙烧浸出渣浮选银，浮选在pH3.5～4的矿浆中进行，捕收剂为疏基骈噻唑（350g/t）。当浸出渣含银215g/t时，浮选银精矿含银4150g/t，金8.98g/t，银的收回率约为75%～80%，金的收回率为20%～30%。 日本专利[7]提出硫酸化焙烧、浸出、H2S处理的浮选流程收回锌浸出渣中的金、银、铜。将5kg锌浸出渣（Cu3.13%，Pb6.58%，Zn17.33%，Fe29.33%，Au8.00g/t，Ag57.0g/t）与0.98L浓硫酸混合，在650℃硫酸化焙烧1h，然后在80℃用水浸出，通入H2S过滤，把固体物磨细，用MIDC起泡剂和AP404捕收剂浮选，精矿中含Cu25.21%，Pb5.39%，Zn1.64%，Fe28.44%，Au28.41g/t，Ag2450g/t。 梁经冬[6]对湿法炼锌超酸浸渣进行了浮选研讨。以丁铵黑药为捕收剂，为活化剂，2号油为起泡剂，pH＜2的条件下选用一粗、一扫、一次空白精选的流程可从含银428.6g/t，金0.86g/t，铅18.22%的渣中获含银998.5g/t，金1.87g/t，铅34.16%的混合精矿，收回率别离为93.14%，84.59%和75.59%。 据报导[8]，选用丁铵黑药450g/t，SN－9150g/t，活性炭3000g/t，松醇油200g/t的药方及一粗二精三扫的工艺流程处理中性浸出渣，可取得含银5980.86g/t的精矿，收回率为76.5%。该药方的特色是选用活性炭作载体而有利于微细粒银的收回。 黄开国[9]以Na2S作调整剂、丁基黄药和辅佐捕收剂XY混协作捕收剂，RB为起泡剂，在pH＝6条件下浮选收回锌浸出渣中银。成果标明，选用一次粗选、一次精选、一次扫选的的闭路实验可获从含银498.10g/t的锌浸出渣中获含银4369.73g/t，收回率79.44%的银精矿。 梁经冬[6]对低污染铁矾法炼锌厂的高酸浸出渣进行选矿收回银研讨。针对浸出渣的特性，以为活化剂，丁铵黑药和丁黄药为捕收剂，2号油为起泡剂，选用一粗一扫优先银浮选流程，取得银精矿档次31kg/t，银收回率91.57%的杰出目标。 加拿大某公司[10]开宣布硫化－浮选法从中性浸出渣和用酸分化过的黄钾铁矾残渣及赤铁矿渣中收回铅、银、金的有用工艺。银和铅的硫化效果是参加必定量硫化物，此进程在低pH值并在操控速度的条件下进行。为了加大硫化物的粒度，参加人工铅和银硫化物作晶种。以二硫代磷酸盐和二硫代盐为捕收剂，在pH2～4条件下浮选。铅、银、金的收回率别离为85%～90%，90%～95%和80%。代表性的精矿含铅50%～60%，银3～5kg/t，金10～15g/t。 英国专利[11]报导了对含铁的锌浸出渣经挑选性硫化后浮选的办法。对不纯黄钾铁矾渣用硫酸浸出、硫化残渣，用二硫代磷酸盐型捕收剂242浮选可获Au94.8%，Ag88.5%、Pb93.9%的收回率。 沈湘黔[12]展开铁矾法炼锌工艺中收回银的研讨。选用超酸浸出，分化渣中的银铁矾型化合物释放出铅和银。然后选用硫化、丁铵黑药、2号油及辅佐捕收剂火油浮选银。成果为，给矿银档次961.1g/t，银精矿产率16.5%，档次4456.0g/t，收回率76.54%。 俄罗斯开发的浸出浮选联合法从锌浸出渣中收回银的新工艺[13]。在所研讨的锌渣中，以形状存在的银占65%～70%，其他的银结合在硫化物表面。以1∶1的5g/L硫代硫酸钠、硫代硫酸铵溶液在温度323K下浸取渣中可溶性的银氧化物；以浮选法收回大部分不溶的硫化物。实验成果标明，银的总收回率达93.8%左右，而本来只用浮选法的收回率仅70%。该新办法已被一个新建工厂所选用。 诺兰达研讨中心[14]针对锌浸出渣中存在的银矿藏及化合物，对天然银矿藏（辉银矿、角银矿和天然银）、组成银矿（化学堆积的氯化银、硫化银、银黄铁矾和含银的铅黄铁矾）以及表面堆积银的黄铁矿和闪锌矿三者作了实验室浮选研讨。成果标明，除各种黄铁矾外，一切银矿藏和含银化合物均可在酸性介质顶用惯例硫化物捕收剂以高收回率浮选出。 用实践锌浸出渣作实验证明，浮选法是一种可行的处理计划。由以上文献报导可知，浮选湿法炼锌浸出渣中的银的常见捕收剂为黄药、黑药、烃基二硫代盐、疏基骈噻唑等，起泡剂为二号油等，活化剂为Na2S等。 综上所述，锌浸出渣浮选收回银的办法是可行的。但不同的锌浸出渣性质以及矿浆锌离子浓度、pH值等要素导致浮选效果在不同的工厂间有很大的差异。因为浸出渣中银的存在形状杂乱，且一部分银被包裹，用硫酸、等预处理能改善浮选目标。组合用药准则的研讨报导标明，挑选组合用药准则有助于银收回率的进步。将选矿与冶金学科结合起来的浸出浮选联合法针对渣的组成特性，浸出银的氧化物，然后浮选收回未浸出的含银硫化物而取得最高的银收回率。 四、锌浸出渣浮选研讨开展方向 首要，应加强浸出渣中银的赋存状况研讨。银收回办法的挑选很大程度取决于锌渣的组成。从以上总述可知，浸出渣的性质不同对浮选法收回银的目标有很大的影响。查明浸出渣中银的赋存状况有助于挑选合理的工艺流程、用药准则以进步浮选目标。 其次，应展开锌浸出渣浮选药剂组合和开发新式高效捕收剂的研讨。实践证明，运用组合药剂能够添加银收回率、下降药剂用量。因而，寻觅更有用的组合捕收剂是进步银浮选目标非常重要的途径。别的，组合药剂的组合规则及效果机理更有待讨论。针对锌浸出渣粒度细、形状杂乱的特色，结合现代浮选剂结构理论及其分子规划原理开宣布挑选性好、不受矿浆中存在很多锌离子等影响的新式高效银捕收剂以进步银的分选功率，下降尾矿中银的档次。 使用现代硫化矿电位调控浮选理论展开浸出渣的电位调控浮选技能的研讨是非常有利的。该理论是归纳运用量子化学、电极进程动力学于硫化矿浮选进程而构成的全新的理论体系。由该理论辅导开发的电位调控浮选技能是硫化矿浮选技能的改造，但在锌浸出渣中的研讨尚属空白。 此外，湿法炼锌浸出渣浮选收回银的根底理论研讨基本属空白。因而，加强根底理论研讨，如渣中很多存在锌离子对浮选收回银的影响，以及浮选溶液化学等研讨是急迫的，应树立相应的理论体系辅导工业出产。最终，加强物理选矿和化学选矿相结合的处理工艺研讨。只是选用传统的单一物理选矿办法在取得必定的银收回率后往往难以使银收回率再有大幅度进步。跟着化学选矿的开展，选用适合的选—冶联合工艺可强化归纳收回银以获取更好的处理目标。该法是处理锌浸出渣新的研讨方向，契合选矿技能的开展趋势。 参考文献: [1] 选矿手册修改委员会.选矿手册[M],第四分册.北京:冶金工业出版社,1990,487～491. [2] 孟繁杓.铅锌冶炼废渣的处理及归纳运用[C].1988年第二届全国矿产资源归纳运用学术会议论文集,184～185. [3] 游力挥.老山公司的银浮选出产[J].株冶科技,1990,18(1):64～65. [4] 南非专利[P]:ZA7602986,1977. [5] 日本专利[P]:特开昭52－35197,1977. [6] 梁经冬.浮选理论与选冶实践[M].北京:冶金工业出版社,1995,186～191. [7] 田广荣,等.黄金、白银及铂族金属收回办法[M].重庆:科学技能文献出版社重庆分社,1965,2000～2001. [8] 邓华.银浮选的改善[J].株冶科技,1994,22(4):50. [9] 黄开国.从锌浸出渣中浮选收回银[J].中南工业大学学报,1997,28(6):530～532. [10] 徐文贤.硫化－浮选法从炼锌进程的残渣中收回铅、银和金[J].有色金属文摘,1991年增刊:89～97. [11] 英国专利[P]:GB2084491,1975. [12] 沈湘黔.铁矾法炼锌工艺中收回银的研讨[J].矿冶工程,1992,12(2):51～55. [13] 李华.浸出浮选联合法从锌渣中收回银[J].国外金属矿选矿,1996,(8):22～24. [14] 在酸性介质中浮选银矿藏及其堆积物[J].国外金属选矿,1990,(10):53. 作者单位 中南工业大学矿藏工程系（周国华、薛玉兰、蒋玉仁 ） 我国有色金属工业局（何伯泉）

近期金属市场剧烈振荡，国内锌渣价格大幅下挫。小编认为，市场对欧元区债务问题蔓延的忧虑、国内信贷紧缩和政府可能出台更多的房地产调控措施是导致锌渣价格大幅下挫的主要原因。目前主导金属市场的主要因素还是在宏观面，在市场对欧元区债务问题、中国政府收紧信贷以及更多严厉的地产新政可能出台的忧虑没有大幅缓解的情况下，金属市场仍将面临较大的下行压力，锌渣价格未能企稳前，仍以空头思路对待。回到国内市场，信贷紧缩预期和政府可能出台更多地产新政的担忧导致国内市场空头氛围浓厚。五一假日期间，中国央行今年第三次提高存款准备金率，此举皆在控制信贷。从目前来看，市场对于央行紧缩信贷的预期还是比较强烈的，且市场普遍担心，5月以后可能已经进入央行加息的时间窗口。预期政府收紧信贷令金属市场承压。再看近期的房地产， 4月中旬的新“国十条”出台后，地方政府开始纷纷出台配套措施。以最新的北京地区新政为例，其比前期的国十条还要严厉。而近期市场也将迎来深圳和上海等地区地方政府出台的地产新政。由于市场担忧后续地方政府将出台更多严厉措施，金属市场也将在这种利空因素预期下面临压力。从目前来看，锌渣价格偏好受挫，金属市场人气仍偏空，加之目前市场本身供应过剩且现货充裕，因此锌渣价格短期来看仍面临较大压力。

废锌渣是浅灰色的细小粉末.,强还原性. 通常含有少量氧化锌. 相对密度: 7.133(25℃) 熔点: 419.58℃ 沸点: 907℃ 在空气中发火点: 约500℃ 爆炸极限: 下限420克／米 最大爆炸压力: 34.3牛／厘米 气化潜热: 114.8千焦／摩尔 蒸气压: 133.3帕(487℃) .就目前的市场情况而言,废锌渣的成交较为清淡,用家可接受价位在13700-13800元/吨左右。而持货商因为国外进口成本增加和倒挂现象的影响,订货意欲也较低。目前废锌渣的走势比较稳定,不过调整期仍未结束,建议等待调整过后才逐步建仓。废锌渣方面，现在市场少有超价成交的现象，用家基本上是随订单采购为主，即使市场货源较紧，暂时也不打算大量备库存。目前锌市正在寻求方向突破，建议在方向未明之前不宜大量建仓。昨夜伦锌走势反复，涨跌互现，昨日中国公布经济数据对基本金属市场影响不大。今早沪锌继续在15000元以上震荡，从盘面上来看，市场对未来经济前景不十分明朗，因此目前市场普遍处于观望气氛为主。现货市场方面，今日废锌渣价格上涨50元/吨，市场观望气氛不减，等待方向指引。传统上每年的3-6月份为中国传统金属消费旺季，这一期间中国消费的提升往往成为金属价格上涨的动力所在。但今年3月，受中国紧缩政策预期及欧元区债务危机引发的美元走强等内外双重因素夹击，国内废锌渣等金属消费主要集中于前期囤积库存。生产商金属现货采购意愿略显清淡，基本金属价格呈现出旺季不旺走势。今年1-2月中国精锌产量同比增长16%至70.2万吨，虽然2月份因春节假期生产时间减少，但环比产量仍增加4%。1-2月废锌渣更是创下257万吨的高位，同比增幅达46%。国内产量大幅增长、进口量维持高位也对金属价格形成打压。随着中国经济发展不断提速、通货膨胀压力增大，人民币有望恢复渐进性升值可能，这将在短期内利好包括有色金属在内的大宗商品走势。之前仿佛已经箭在弦上的加息传闻也有所弱化，目前流动性依然宽松也有利多大宗商品。随着环保口号的提出,废锌渣已经受到越来越多的关注,各种关于废锌渣的咨询也是扑面而来 

铋的反射炉和转炉的火法粗炼的主要指标包括：粗炼直收率、粗炼回收率、冰铜含铋、渣含铋、纯碱耗量。铁屑耗量、黄铁矿耗量、反射炉煤耗、转炉重油耗等。 一、技术经济指标的计算方法 粗炼直收率：为产出粗铋中含铋金属量与投入炉料中含铋金属量之比的百分率：粗炼回收率：为产出粗铋中含铋金属量与投入炉料除去返回料中含铋金属量之比的百分率：   冰铜含铋：为产出冰铜含铋量与冰铜量之比的百分率：    渣含铋：为产出渣中含铋量与渣量之比的百分率：纯碱耗量：为生产一吨粗铋所消耗的纯碱千克量：铁屑耗量：为生产一吨粗铋所消耗的铁屑千克量：黄铁矿消耗：为生产一吨粗铋所消耗的黄铁矿的千克量：反射炉煤耗：为生产一吨粗铋所消耗的块烟煤千克量：转炉重油耗：为生产一吨粗铋所消耗的重油的千克量：单位生产率：为反射炉一昼夜内每平方米炉床面积上所熔炼的炉料吨数：二、粗炼的技术经济指标实例 下表介绍了几个厂炉子主要尺寸与指标。 表  铋熔炼炉主要尺寸及指标三、指标分析 （一）粗炼直收率与回收率以及冰铜含铋与渣含铋。直收率和回收率，是衡量工厂技术水平和经济效果的重要指标，主要决定于冰铜与渣的产量和冰铜含铋与渣含铋。烟尘由于返炉重炼，所以对直收率和回收率影响不大。在铋的火法粗炼中冰铜产出量大，约为渣量的一倍，而且冰铜含铋，约为渣含铋的一倍，故冰铜所带走的铋约为渣带走的铋的四倍。所以，提高直收率与回收率的重要途径，是控制冰铜产出量与降低冰铜含铋量。但是冰铜产出量常由炉料含硫量及加入铁屑量所决定，难以减少。所以，采取有效措施，降低冰铜含铋，是提高粗炼直收率与回收率的关键。当冰铜含铋过高时，常常不得不返炉重炼。 影响冰铜含铋与渣含铋因素很多，主要决定于配料比、熔炼温度、沉淀时间、操作制度等方面。 （二）燃料消耗。包括反射炉煤耗与转炉油耗。熔炼每吨粗铋所消耗的燃料，与炉子处理量、炉料含铋品位、炉料熔化温度、炉型及炉膛抽力，热利用率及余热利用等因素有关。当炉况正常时，主要影响因素是处理量与炉料品位。加大炉子处理量，提高炉料品位，对降低燃料消耗有利。 （三）单位生产率。是衡量炉子生产强度的指标。与炉料性质、配料比、炉温、炉况、操作质量等因素有关。为了提高炉子单位生产率，宜选用含铋高、含难熔组分低的原料，掌握最佳配料比，适当选择添加剂，保持高而稳定的炉温，避免生成炉结，要及时处理炉结，要求操作工严守操作规程。

火法炼锌运用的质料主要是锌精矿和铅锌混合精矿，一般含有多种有价金属及其他元素。在冶炼进程中低沸点金属富集在烟气和烟尘中，高沸点金属则富集于中间产品和蒸馏罐渣中。这些物料是收回有价金属、烟气制酸、余热和发电以及其它等重要资源。图1为我国葫芦岛锌厂竖罐炼锌归纳收回体系图。  图1  葫芦岛锌厂竖罐炼锌归纳收回体系       A体系－SO2烟气制酸；       B体系－有价金属收回；       ①焙烧烟尘提取镉，可提取Cd、T1、Pb等金属和ZnSO4；       ②焦结蒸馏烟尘为收回铟镉质料，可收回In、Cd、Pb和ZnSO4；       ③精馏副产品高镉锌、含铟铅可收回In、Cd、Pb和Zn；       ④焙烧烟气氯化法除，将制金属和Hg2Cl提纯；       ⑤蒸留罐渣所得锌银尘和铜锍，可收回Ag、Pb、Cu和Zn、Co。       C体系－废热收回发电       因为不同矿山精矿中有价金属含量纷歧，冶炼进程技能条件改变，形成中间产品的成分常有较大动摇，但有价金属散布规则显着。表1、表2分别为竖罐炼锌进程中有价金属的散布和中间产品含量以及收回率实例。   表1  葫芦岛锌厂竖罐炼锌进程有价金属的散布实例（一）％物料称号ZnCdPbHgIn,g/tTlCo锌精矿成分40～550.2～0.40.8～2.50.001～0.0810～3000.05～0.010.002～0.007散布率100100100100100100100流态化炉电 收尘烟尘成分30～404～514～190.005～0.010.005～0.010.001～0.0310.001～0.002散布率1.39～1.58～108～51～58～520～29 流态化炉 炉气成分0.5～1.03～512～1550～200   散布率0.1～0.25～102～590～95   二次焙烧得 的镉尘成分25～358～2030～40 0.003～0.010.009～0.036 散布率1.0～1.350～7225～35 8～530～38 焦结蒸馏 烟尘成分35～550.5～3.50.5～0.8 0.2～0.5  散布率1.5～2.58～125～7 30～50  精馏高镉 锌成分88～908～12     散布率0.01～10～15     精馏含铟 铅成分8～10 88～91 0.4～0.8  散布率0.01～0.03 10～ 10～15  蒸馏罐渣 成分1～3 0.5～0.7 0.001～0.01 0.05散布率1～3 20～30 5～102～3＞90其它1～22～5   20＜8                                                       表1  葫芦岛锌厂竖罐炼锌进程有价金属的散布实例（二）％物料称号CuGeGaSnSAu,g/tAg,g/t锌精矿成分0.4～2.0＜0.001＜0.002 24～31＜120～300散布率100100100100100100100流态化炉电收 尘烟尘成分0.05～0.2＜0.0008＜0.008 4～6 300～800散布率0.2～0.8   2～3 10～12流态化炉 炉气成分    10～11  散布率    90～95  二次焙烧得的 镉尘成分0.1～0.2   5～10 150～300散布率0.4～0.8   3～4 3～5焦结蒸馏 烟尘成分0.01～0.1     40～80散布率0.05～0.5     1～2精馏高镉 锌成分       散布率       精馏含铟 铅成分       散布率       蒸馏罐渣成分0.5～1.10.001～0.0030.001～0.003 1～21.5100～200散布率＞9080～9080～90 1～590～9578～85其它＜8                                                           表2  葫芦岛锌厂竖罐炼锌进程各元素收回率，％项目CdInPbCuCoHgAgT1S粗精粗精冶炼收回率～8798.99767＞9580～856040    总收回率74.5637.7561.50  50.43①14.8244.294.88     ①为原用冷凝法收回数据。现在改用氯化法从烟气中收回，酸中含可降至10－5，已工业化成功。

从废锌渣价格变化来看，废锌渣的金融属性表现更加突出，市场突发性事件对价格影响较大。随着国家对房地产市场调控的深入，废锌渣价格未能独善其身摆脱利空阴影。从现货市场来看，由于废锌渣价格在4月期间表现为高位振荡，现货市场受制于沉重供应压力废锌渣价格上行乏力，上海地区和广东地区现货价格波动幅度在600—700元/吨以内。由于国家后期政策的不确定性较大，市场交投相对谨慎。有部分企业采用按需采购的方针。下游消费对废锌渣价格有较强吸引力。废锌渣价格受旺季支撑比较明显，冶炼企业及矿商在旺季来临之际都会加大生产力度，锌精矿月度产量在3—6月份均出现大幅增长，下游消费行业在旺季来临之际参与度较高。从往年价格变化规律来看，年内价格高点出现在5月和9月的概率最大。因此，锌市在5月份会受旺季支撑。从3月份开始，随着传统消费旺季的到来，铅锌冶炼行业投产力度加大，我国锌冶炼行业开工率达到85%以上，与此对应的结果就是我国3月精炼锌产量重回40万吨水平之上。3月国内精锌产量为42.1万吨，同比增加23.1%，1—3月份累计生产精炼锌117.2万吨，同比增长37.1%。冶炼厂的增产加大了市场供应压力，这也是锌价近期难有起色的重要原因。国际铅锌业研究小组公布的数据显示，全球1—2月份过剩精锌10.7万吨，而去年同期过剩19.9万吨。目前，伦敦金属交易所锌库存已到达54.3万吨，上海期货交易所锌库存达到了25.6万吨，仅全球显性库存就可供全球使用26.9天。因此，全球需要经过较长时间来实现去库存化。从技术上来看,废锌渣价格维持振荡格局已经持续将近2个月。通常，在一段区间停留时间越长，此区间越有效。因此，在经历充分的调整后，废锌渣价格下行空间有限，后期政府调控地产细则可能陆续出台，加上希腊债务危机导致的欧元区国家主权危机问题，都将成为废锌渣价格的主要风险点。

四针状氧化锌晶须，不只姓名听起来非常偏僻，并且出产技能也适当杂乱，迄今全世界只要日本松下公司使用高纯锌为质料完成了工业化出产。    我国在热镀锌过程中，每年发生的20万吨锌渣，要么只能出产高耗高污染等级低产品，要么抛弃不必，听任“风吹雨打去”。    湖南冶金工作技能学院陈艺锋博士，在其导师、中南大学唐模塘教授的指导下，历经3年困难攻关，选用热镀锌渣为质料直接制备成功四针状氧化锌晶须，并投入规划工业出产，演绎了变废为宝循环经济的动听传奇。    所谓四针状氧化锌晶须，浅显讲就是一种复合材料添加剂。跟着人类社会科学技能的巨大进步，传统的铝、镁、钛等材料已很难满意现代工业开展的需求。所以，创造新材料或对传统材料改性晋级就提到了材料科学的议事日程上。四针状氧化锌晶须是1944年被发现的。因为其所具有的特性，在复合材料增强剂、涂料、导电材料、吸波材料、光电材料等范畴具有广泛的使用远景。比方使用它吸声吸波的特色而出产制作战机或的材料，就能到达“隐形”的意图。发挥它优秀的耐磨性，就可以使高档橡胶轮胎的使用寿命从2年延伸至5年。因而遭到世界冶金材料界的追捧。    在此范畴，日本松下电器公司的研制有目共睹。他们于上世纪80年代末开发，90年代初完成工业化出产。因为松下公司选用的是锌粉预氧化法，不只对原材料的纯度要求很高，并且晶须收得率很低，加之处理工艺过于冗杂，致使出产成本居高不下，每吨高达18万元人民币。二    据报道，全球40%%的锌产值用于钢铁工业的热镀锌。我国是世界榜首产锌大国和榜首钢铁大国，在热镀锌作业中，要发生很多铁含量、锌含量都很高的废渣。为了从废渣中提取锌，各地一般由手艺作坊式小厂商乃至是农人选用近似原始的蒸馏法处理，回收率低，耗能大，污染重，一些当地遍地开花，处处冒烟，形成严峻的环境问题。    2001年，陈艺锋将以热镀锌渣为质料直接制备四针状氧化锌晶须的研讨，作为自己博士论文的选题。他在汲取10多年来我国研讨成果的基础上，致力于探究氧化锌晶须的成长机理，找出其分级、涣散及改性的规则，研讨完成工业化技能与设备。寒来暑往，冬去春来。3年多的绞尽脑汁、煞费苦心，总算让陈艺锋找到并总结出一种彻底有别于日本松下锌粉预氧化的新技能，以及与之匹配的出产配备。不只使从热镀锌渣直接制备优质四针状氧化锌晶须成为实际，处理了以往处理废渣时发生的种种坏处，还可以全面满意工业化出产的要求，并且晶须收得率较日本技能有大幅进步，出产成本却只要他们的1/6！    陈艺锋博士介绍，现在他正以自己用热镀锌渣直接制备优质四针状氧化锌晶须技能，与上海米其林公司、株洲年代集团协作，将其首要使用于高档轮胎的出产中，变科技成果为实际出产力。由省科技厅掌管的科技成果鉴定将于下月举办，他满怀信心地预备迎候专家们最严厉的评定。

火法冶金就是在高温条件下（利用燃料燃烧或电能产生的热或某种化学反应所放出的热）将矿石或精矿经受一系列的物理化学变化过程，使其中的金属与脉石或其他杂质分离，而得到金属的冶金方法。简言之，所有在高温下进行的冶金过程都属于火法冶金。它包括焙烧（或烧结焙烧）、熔炼、吹炼、蒸镏与精镏、火法精炼、熔盐电解等过程。对于不同的金属，其火法冶金由不同的几个冶金过程组成。例如，铅在火法冶金是将铅精矿依次经过烧结焙烧、熔炼、火法精炼，然后得到金属铅；铜的火法冶金是将铜精矿依次经过焙烧、熔炼（或者直接从精矿到熔炼）、吹炼、火法精炼，然后得到金属铜。火法冶金是比较古老的冶金方法。重有色金属的提取多采用火法冶金。对某些金属的冶炼，往往火法冶金和湿法冶金联合使用。

铜锍中的杂质Pb和Zn在吹炼中简直悉数进入烟尘，As和Sb大部分以氧化物形状或蒸发除去或进入炉渣，少数残留于粗铜中，贵金属Au和Ag则悉数转入粗铜。    2．转炉结构    现代锍吹炼转炉均为水平卧式转炉，又称PS型转炉（见图7）。炉壳用锅炉钢板制成圆筒状，内衬优质耐火砖，炉壳外固定有两圈钢环，借此钢圈将转炉体支撑在4对滚轮上。炉体一端有齿轮圈，电动机和减速器组成的驱动组织经过小齿轮操控滚动的作业方位。在转炉作业方位后侧沿炉子轴线方向设有等距离的一系列风口，风口上装有可用于整理风口结渣的风盒，压缩空气经由风口进入炉内。转炉上部中心开有炉口，这是进料、出料、烟气出炉的必经之路。炉口上有水冷或汽化冷却烟罩。转炉首要尺度规格见表3。表3  主转炉规格目标规格粗铜容量/t155080100直径×炉长/mФ（2.2×4.3）Ф（3.6×7.7）Ф（4×9）Ф（4×10.7）风口直径×个数/mmФ（50×13）Ф（48×34）Ф（49×48）Ф（49×48）送风量/（m3/min）140340500540处理铳量/（t/炉）20100160204[next]     3．工艺操作    铜锍转炉吹炼成粗铜的进程分为两个周期。榜首周期是从参加榜首包铜锍开端，经过分批参加铜锍和熔剂吹炼，直到所加铜锍到达额外容量，并悉数吹炼成由Cu2S组成的白冰铜倒出最终一批炉渣止。这一周期的效果是将铜锍中的FeS组分别离以2FeO·SiS2炉渣和SO2方式除去，一同除去部分杂质元素。第二周期炉内不加任何物料，只经过风口鼓风使部分Cu2S氧化成Cu2O和SO2，再靠Cu2O与Cu2S反响取得粗铜。第二周期有必要严厉把握吹炼结尾，当炉内粗铜档次到达98.5%-99%时，即可滚动转炉风口显露液面、停风，将粗铜倒入铜水包中，或送精粹炉精粹，或送浇铸机铸锭。为进步生产率和烟气SO2浓度，现遍及选用转炉富氧鼓风吹炼。    首要技能经济目标：送风时率80％-90%；粗铜档次98.5％-99.1％；送风压力60-120kPa；粗铜工艺能耗0.87-0.91标煤/t；氧气浓度23%-28%（造渣期）；炉渣含铜4％-4.5％。    （三）铜的精粹    这是除去粗铜中的杂质产出精铜的炼铜进程。粗铜精粹分为火法精粹和电解精粹。    1．铜火法精粹    矿产粗铜或紫杂铜在精粹炉中氧化除杂和复原熔炼产出精粹铜，铸成阳极板供电解精粹用。有些含杂质低、不含贵金属的紫杂铜，经过火法精粹后，即可直接直销商场。    矿产粗铜常含有S、Fe、Pb、Zn、Ni、As、Sb、Sn、Bi等杂质，其总量约占粗铜总量的1%-2%。这些杂质均具有易氧化、氧化物比Cu20安稳和在铜液中溶解度低的特性。使用杂质元素的这些性质，先向熔铜中鼓入空气，将杂质氧化成氧化物，或成气体蒸发或和参加的熔剂造渣除去。因为少数杂质散布于主体铜水中，所以鼓入空气中的氧首要氧化的是铜，所生成的Cu2O作为一种氧化剂再将杂质氧化，氧化除去杂质后，再通以碳氢质复原剂除去铜水中的氧，产出契合电解要求的精粹铜。火法精粹包含氧化和复原两个进程。    (1)氧化进程空气吹炼时，铜首要被氧化：                                  4Cu＋O2====2Cu2O    生成的Cu2O可溶于铜水中，经再与熔铜中杂质元素效果，将它们氧化，自身被复原成金属：                                Cu2O＋Me====MeO＋2Cu[next]    杂质中的Zn和As、Sb的贱价氧化物均可在高温条件下变成气体蒸发除去，而Fe、Pb、Co、Sn以及As、Sb高价氧化物则与参加的石英、石灰、碳酸钠等熔剂生成各种盐类进入炉渣。当金属杂质氧化完毕时，Cu2S开端剧烈氧化，放出SO2气体：                                Cu2S＋O2====2Cu＋SO2    经核算，当氧化精粹后期铜液中含氧0.6%、系统温度1373 K时，铜液中S含量可降到0.001％。以Cu2O形状存在的氧鄙人一步复原进程除去。    (2)复原进程  通常以重油和作复原剂，这些有机物受热分化发作H2、CO和C等强复原剂，它们再和Cu2O效果发作以下复原反响：                                Cu2O＋H2====2Cu＋H2O                                Cu2O＋CO====2Cu＋CO2                                  Cu2O＋C====2Cu＋CO    复原期结尾判别十分重要，复原缺乏或过复原，都会下降用火法精粹铜铸成的阳极板的成分和物理性质。别的要求铜中氧量降到0.05%-0.1%的水平。    (3)精粹炉结构  我国现有两种精粹炉炉型：反射炉和回转式炉。前者使用遍及，后者使用时刻较晚，至1999年全国只要2家冶炼厂选用。精粹炉首要技能特色见表4。表4  我国要为法精粹炉首要参数目标参数炉子容量/t2680120150240100炉型反射炉反射炉反射炉反射炉回转炉回转炉炉床面积/m210152123Ф3.9m×9.2mФ3.4m×7.5m复原剂品种柴油重油重油木炭粉重油复原剂用量/（kg/t）1198137　阳极板重/（kg/块）125150220210370　[next]     ①反射炉精粹  精粹炉外形与铜熔炼反射炉类似，但尺度相对较小，炉顶密闭无加料口，炉料是从炉墙上的加料口参加。炉子巨细由生产能力而定，每炉产铜可在20-150t规模，大型炉的长一般有15m，宽5m，炉体用耐火砖砌筑在钢筋混凝土支撑的钢板上，四周用钢板拉杆固定，炉头设置供热燃烧器，炉尾开设竖直烟道，烟道下有放渣口，侧墙有放铜口，炉子中部侧墙上开有尺度较大的加料口和操作门，并设可升降的门盖。    精粹作业包含质料预备、加料、熔化、氧化、复原、阳极浇铸等。炉料中一般加粗铜量占80%，回来残阳极占20％，收回的废紫杂铜少数。热粗铜用溜槽参加，冷料用加料机参加。加料后行将炉温进步到1623℃，熔化炉料，然后扒出炉渣。氧化是火法精粹进程中的一项关键步骤，压缩空气是经过外面涂有耐火泥的刺进铜水中的长铁管鼓入铜水，在吹炼的一同还要参加石英等造渣熔剂，为了有用除去Zn等蒸发元素，熔池面还需盖上一层木炭粉或焦炭末。氧化完毕扒净炉渣即进入复原操作。复原剂重油用空气或蒸汽雾化喷入铜水除去Cu2O中的氧，复原终了时铜水含氧0.05%-0.1%。复原完毕时炉内坚持1390-1423K、零负压即可浇铸。    ②回转式精粹炉  我国贵溪冶炼厂和大冶冶炼厂备有1台回转式精粹炉。前者为引入的芬兰技能和设备。后者为自行设计制造的设备。回转炉呈圆筒形，外面为钢板制成，内衬耐火砖。炉子中上部设置炉口，用于加料和倒渣，其上有盖，平常盖上。炉子一端有燃烧器，相对一端有排烟口。炉口下方有2个Ф50mm的圆孔风嘴，用于插管通气氧化或通复原剂复原，风嘴对侧有放铜口，转炉炉子将铜口转到液面以下即可放铜。整个炉体支在滚轮上。    回转炉是一种新式铜精粹设备，它的密封性好，无烟气走漏，环境清洁，能耗低，机械化程度高，但比反射炉一次出资大。    2.铜的电解精粹    在电解槽中将火法精粹铜提炼成电解精铜的进程。火法精粹所得的铜一般仍含有0.5%左右的杂质成分，选用电解精粹可将火法精铜中的杂质进一步下降到契合产品质量标准的要求。    (1)铜电解的根本进程  铜电解精粹是以硫酸性硫酸铜溶液为电解质，以火法精铜为阳极，纯铜片或不锈钢板作阴极，在电解槽中进行电解。电解时在直流电压效果下，阳极铜发作电化学溶解溶入电解液，电解液中铜离子Cu2+趋向阴极，并在阴极上沉积为金属铜。电极反响是：    阳极    Cu-2e====Cu2+    阴极    Cu2++2e====Cu[next]    电解进程中，电位比铜正的金、银不被溶解而沉落于阳极泥。与铜电位挨近的As、Sb可与铜一同溶入电解液，当堆集到必定程度时就会在阴极上分出，下降电解铜的质量。因而有必要对电解废液进行净化处理，除去对电解铜质量有害的杂质。    (2)电解设备首要设备有电解槽、阴极片、阳极板、整流电源、阳极作业线、阴极作业线以及核算机操控系统等。电解槽为一长方形槽体，多用混凝土制造，内衬耐酸防腐的铅板、PVC或玻璃钢等材料。槽子一端上边有进液口，另一端稍低处有排液口，槽底歪斜最低处有排泥斗。阳极机械化作业线已彻底替代以往靠手艺完结的一切作业，如压平、矫耳、铣耳、摆放极板等。阴极作业线有始极片整形、穿孔、吊耳、穿导电棒等。阴极洗刷、打捆也由机械完结。大型电解槽的尺度为：长5-5.5m，宽11-1.3m，深1.2-1.4m;阳极板重370kg，尺度0.98m×0.96m；阴极（始极）片6-7kg，尺度1m×lm。

反响塔顶装置有精矿喷嘴，该喷嘴由不锈钢外壳、环形表里空气室、中心风管、加管料、氧气管、分配器组成（见图5)。    反响塔由11层铜板水套和水套间砌筑的耐火砖构成。沉积池渣线区也设有冷却铜水套，用于维护炉墙。炉体首要结构尺度为：反响塔直径6.8m,容积254m3，反响塔高7.05m，沉积池容积88m3。    闪速熔炼全流程由铜精矿气流枯燥、闪速炉富氧熔炼、转炉吹炼、回转炉精粹、阳极主动定量浇铸、阳极加工连动线作业、太阳极电解、阴极主动化作业、转炉渣选矿处理、烟气双触摸法制硫酸、余热发电、电解接连除砷净化、砷滤饼制取白砷、阳极泥全湿法处理等工序组成。具有技能先进、出产才能大、能耗低、无环境污染等特色。该厂的首要技能经济目标如下：出产才能20万吨铜／年；精矿枯燥才能180t/h；闪速炉处理精矿量2867t/d；反响塔送风含氧60％-65％；闪速炉烟气SO2浓度37.01％；转炉处理铜锍1216t/d；转炉送风含氧S 24.1％；B 21％；硫酸产值92.57万吨／年；硫使用率97.25％。    铜陵金隆铜业公司建有我国第二座奥托昆普闪速炉。闪速炉高7m，反响塔直径5m,塔顶装有功能优秀的中心喷发型精矿喷嘴。沉积池渣线面积138.3m2，内宽6.7m.该公司闪速炉炼铜的首要目标为：铜精矿档次25％-30％；枯燥精矿含水0.2％-0.4％；投料量1344t/d；铜锍档次50％；烟气SO2浓度8％-11％；烟尘率7％；弃渣含铜0.55％；富氧浓度54％。    5．诺兰达炼铜法    该法是在高温熔池中通过向熔池液面以下鼓风将铜精矿熔炼成铜锍或粗铜的炼铜办法。加拿大诺兰达矿业公司于20世纪70年代开发出此项技能，原用于冶炼出产粗铜，后因粗铜含硫高，精粹困难，改为出产高档次铜锍。[next]    我国湖北大冶有色金属公司冶炼厂于1997年用引进技能建成了诺兰达炉炼铜体系，年产铜10万吨，出产流程见图6。该工艺产出锍档次高（含铜达70％），有利于转炉出产；烟气SO2浓度高（17%），有利于制硫酸，原猜中S使用率高于96%；环境维护好，排放尾气中SO2浓度低于400g/m3；炉子操作便利灵敏；对质料适应性强，可处理不同水分、温度和成分的铜精矿；燃料率低。其缺陷是炉渣含铜高（大于3.5％），需经选矿贫化收回；炉子寿数较短。    (1)诺兰达炉结构特色  大冶有色金属公司冶炼厂诺兰达炉为一卧式可滚动的圆筒形炉体，长18m，直径4.7m，内砌高档耐火材料。炉内分为熔炼和沉积两个区，熔炼区长10m，等距摆放风口37个，顶部设有加料口。沉积区长7m，设有放锍口、放渣口和排烟口。整个炉体凭借轮圈支撑在两头有地基的托轮上，由电动机通过齿轮带动炉体滚动，视点可到480。诺兰达出产时，可将风口转到液面以下，也能够转到液面以上的停风状况，炉子工艺操作实施计算机操控。    (2)诺兰达炉操作进程  正常作业，按90t/h的速度用抛料机向炉内参加枯燥铜精矿、烟灰、渣精矿以及石英石熔剂等炉料，一起以30km3/h速率经风口鼓入富氧空气。鼓入空气自冰铜层上升进程中发作多相化学反响并搅动熔池，由此加快了传热和传质进程。在此同一台炼铜炉中完结了铜精矿矿藏的分化、氧化、造渣、造锍进程。经弄清区炉渣与锍别离，分别从放铜口和渣口排出。放出的铜锍用铜水包吊运至转炉吹炼成粗铜，高铜炉渣缓冷后送选矿处理，产出渣精回来熔炼。高SO2烟气通过余热锅炉和收尘体系收回余热和烟尘，净化后烟气送去出产硫酸。[next]    (3)大冶冶炼厂诺兰达炉首要技能经济目标  投矿量78.8t/h；鼓风氧浓度40.3%;烧嘴燃油量300kg/h;铜锍档次70％；炉渣含铜3.5％；炉渣选矿尾矿含铜0.34%；烟气SO2浓度19%；冶炼收回率98％；粗铜工艺能耗0.69t标准煤/t铜；烟尘率3%；质料硫实收率96％；制酸尾气SO2浓度小于400g/m3。    6．奥斯麦特（Ausmelt）熔炼技能    一种通过浸没于熔体表面顶吹喷向熔体中吹入含铜物料和氧气与燃料制取铜硫的熔炼法。该技能为澳大利亚所开发，我国中条山有色金属公司山西侯马冶炼厂选用该项技能建成一座炼铜厂。同闪速炉比，奥斯麦特熔炼炉结构较为简略，尺度较小，对质料及燃料适应性强，能够熔炼干矿、湿矿、块矿、粉矿和杂乱矿，能够运用液体、固体或气体燃料，在环境操控方面也具有优势。缺陷是工业使用与实践尚少，工艺与设备需求完善。    (1)技能特征该技能是一种典型的喷吹熔池熔炼技能，熔炼用空气或氧气和燃料通过笔直刺进熔体的套管喷喷入熔体。在反响器内构成剧烈搅动熔池，含铜炉料经加料管参加熔池，在搅动条件下，受热并完结熔炼反响，产出铜锍、炉渣和炉气。喷的火焰和炉内气氛能够操控为还原性或氧化性，以契合工艺进程的要求。    (2）炉型结构熔炼炉为一圆筒形竖炉，外部用钢板焊接而成，选用喷淋水冷却，内衬铬镁砖，炉子下部在砌砖与炉壳之间衬有水套。炉顶收拢成歪斜的排烟通道，其上安置有加料口和正对炉子中心的喷进孔。各种物料—铜精矿、熔剂、返料用运送皮带送至溜槽参加炉内，炉体下部有2个排放孔，可将铜锍与炉渣熔体的混合物放入配套设置的沉降炉内进行铜与渣的别离。铜锍送去吹炼成粗铜，炉渣水淬后出售。    奥斯麦特的技能中心是浸没式喷，该喷结尾设一个特殊的旋流器，强化了气流中熔体的搅动作用。一起因为气流高速通过喷，发生了本身冷却作用，使触摸上喷的熔渣在其表面上构成冷凝渣维护层，延伸了喷的运用寿数。喷能够按需求在炉内升降，操控熔炼进程。    7．电炉炼铜    这是一种在通电加热条件下将铜精矿熔炼成铜锍的冶炼技能。矿热电炉炼铜耗电多，但能够灵敏调控熔炼温度是其两个杰出的特色，正是这两个特色，决议了该技能的两个适应性：一是适用于电力丰厚、电价廉价的区域；二是适于熔炼含钙镁等高熔点矿藏成分高的含铜质料。但该法出产成本高、烟气SO2浓度低，使用正日渐萎缩。    (1)根本原理电炉炼铜是将电流经刺进熔池渣层的电极送入炉内，部分电流在电极与熔渣触摸面上以微弧方式转变成热能，部分电流通过固体和熔体构成的电阻变成热能。因为电极邻近熔渣温度高于其池区域温度，构成了温度与密度差，过热的熔渣不断上升到熔池面加热料坡，炉料受热熔化，发作一系列冶金进程化学反响：[next]    生成物Cu2S和FeS组成熔炼产品铜锍，送转炉吹炼；CaO、MgO、FeO等氧化物与SiO2生成各种硅酸盐构成炉渣，水淬后综合使用；发生的SO2、H2O和漏入电炉的空气混组成冶炼烟气进一步处理收回硫。    (2)电炉结构我国现有大型炼铜电炉容量有30MW和126MW两种规格。炉体为长方形，由炉底、墙和炉顶组成，铬镁质炉底砌筑在铜筋混凝土支柱上。为延伸炉墙运用寿数，渣线一带选用水套冷却。炉顶选用耐火砖砌成拱顶，其上设有加料孔、排烟孔和电极孔。炉墙外围以钢板和支架加固。在炉子短端墙上一端开有放铜口，另一端装备排渣口。电极直径1.2m，为自焙电极，沿炉长方向直线摆放，共6根。    (3)技能操作炼铜电炉脱硫率低，但传热作用好，因此要求对含硫高的铜精矿有必要枯燥、预脱硫，以防止水分急剧蒸腾构成矿内翻料事端，确保产出较高档次的铜锍。为进步炉料透气性，收回使用部分原猜中的硫，将铜精矿与回来烟灰混合制粒后，进行鼓风烧结，为熔炼供给优质炉料。因为该区域铜原猜中高熔点成分CaO和MgO已分别从建厂时的11％和6%降到3%和2.5%，而硫使用率进步不易，电炉的优越性已不彻底存在，正面对一种新炼铜工艺的挑选。首要技能经济目标为：床才能6.9 t/(m2·d)；熔炼收回率97.8%；炉渣含铜0.3％-0.4％；电极糊单耗6kg/t料；电耗420-450 kW·h/t料。    （二）铜锍转炉吹炼    这是在转炉中鼓入空气将铜锍吹炼成粗铜的进程。能将铜锍吹炼成粗铜的办法，还有闪速炉吹炼法、奥斯麦特法、连吹炉法，但都远比不上转炉吹炼技能的普遍性、老练可靠性和出产才能。    1．转炉吹炼技能特征    吹炼时，通过风口向熔融锍中鼓入空气，并参加石英熔剂，在彻底自热条件下，使铜锍中FeS成分悉数氧化，大部分生成FeO并与石英结合造渣生成2FeO·SiO2，少部分进一步氧化成Fe3O4, Cu2S氧化脱硫生成金属铜和SO2,含SO2炉气经炉口进入锅炉和收尘体系，炉渣和粗铜分批倒出。因为铜锍吹炼放出热量过剩，为维护炉衬，常参加必定数量的精粹炉渣、壳等冷料。根本吹炼反响是：[next]                             2Cu2S＋3O2====2Cu2O＋2SO2                              2FeS＋3O2====2FeO＋2SO2                               FeS＋Cu2O====Cu2S＋FeO                             2FeO＋SiO2====2FeO·SiO2                                6FeO+O2====2Fe3O4    鼓入炉内熔体中的氧，部分直接地将FeS氧化，部分将Cu2S氧化成Cu2O后，再由Cu2O氧化FeS, Cu2O成为O2的传递者。当炉内FeS悉数被氧化并与SiO2造渣后，Cu2S才开端氧化，生成的Cu2O当即与Cu2S交互反响放出SO2并产出金属铜：                              2Cu2O＋Cu2S====6Cu＋SO2

火法精粹是指在高温熔化金属的条件下，用各种办法除掉粗金属中杂质的精粹进程。依据金属和杂质的不同特性，火法精粹有下列一些办法，如加剂法，熔析法、精馏等。火法精粹首要用于重有色金属和某些轻有色金属的精粹。加剂精粹就是在熔融的粗金属中参加一种或几种附加物质，使杂质和附加物质生成不溶于金属中的安稳化合物，并上浮成渣而除掉杂质的进程。依据参加物质不同，加剂精粹又可分为：鼓入空气和氧化精粹，参加元素硫或硫物质的硫化精粹；参加氯化物或的氯化精粹，或参加其它附加物的精粹（如粗铅加锌除银）等。熔析精粹是将粗金属在加热熔化后，在冷却其熔体的进程中，操控温度，因为杂质与金属彼此溶解度和密度不平等，发作分层而到达别离杂质的意图。例如粗锌熔析除铅和铁。

(3)操作技能条件主要有电流密度、电解液组成、添加剂等。电流密度250-350A/m2，添加剂主要有明胶、、干酪素、等。我国工厂实践条件列于表5。出产出的电解精铜纯度可达99.9%以上，我国电解铜国家标准见表6。堆积于电解槽底的阳极泥定时清出，供提取金、银、硒、碲等有价金属。表5  铜电解技能条件工厂12345电解液组成/（g/L）　　　　　Cu45~5540~4835~4540~4542H2SO4165~185175~210160~190150~170190电流密度/（A/m2）320~330240~250190~230250240温度/℃62~6760~6858~6266~68>60同极距/mm758010085105阳极寿数/d1315241824阴极寿数/d455612直流电耗/（kWh/t）270260260230230表6  电解铜化学成分（GB467-82）铜档次代号Cu+Ag（>）杂质化学成分/%（AsSbBiFePbSnNiZnSP总和一号铜Cu-199.950.0020.0020.0010.0040.0030.0020.0020.0030.0040.0010.05     阳阴极在电解槽中衔接方法为槽间串联，槽内一切阳极并联，阴极并联。用钦材替代铜作母板出产始极片在我国许多工厂得到推广应用，同原用铜母板比较，用钦板出产始极片制品率由50%提高到90%,始极片剥离也较简单。因为钦的密度为4.54g/cm3，比铜的8.9g/cm3低，减轻了劳动强度。

三、熔炼    熔炼是指炉料在高温（1300-1600K）炉内发作必定的物理、化学改动，产出粗金属或金属富集物和炉渣的冶金进程。炉料除精矿、焙砂、烧结矿等外，有时还需增加为使炉料易于熔融的熔剂，以及为进行某种反响而加人复原剂。此外，为供给必要的温度，往往需加人燃料焚烧，并送人空气或富氧空气。粗金属或金属富集物因为与熔融炉渣互溶度很小和密度的差异而分层得以别离。富集物有锍、黄渣等，它们需求进一步吹炼或用其他办法处理才干得到金属。    本质上能够分为氧化熔炼和复原熔炼。此外还有其他的熔炼办法，如复原硫化熔炼、蒸腾熔炼、沉积和反响熔炼，因为种种原因已不多用。    （一）氧化熔炼    是以氧化反响为主的熔炼进程，如硫化铜、镍矿藏质料的造锍熔炼、锍的吹炼、硫化锑精矿鼓风炉熔炼等。熔炼进程中发作的首要反响是：                    MeS（s，l）+O2（g）====Me（l）+SO2（g）                  MeS（s,l）+1.5O2(g)====MeO（s,l,g）+SO2（g）                [Me′S]（l）+（MeO）(l)====[MeS]（l）+[Me′O]（l）    式中的Me, Me'代表金属，[]代表主金属熔体，（）代表熔渣。    氧化熔炼是一个富集和别离进程，如铜、镍硫化精矿，在熔炼时将Cu、Ni富集到锍中，一同被氧化后与杂质金属（如Fe）与脉石一道造渣除掉而别离。熔炼按所用设备分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼；按工艺特征则分为闪速熔炼、熔池熔炼、旋涡熔炼、富氧熔炼、热风熔炼和自热熔炼等。    1.闪速熔炼    这是一种将硫化精矿（铜、镍精矿）、熔剂与氧气或富氧空气或预热空气一同喷人赤热的反响塔内，使炉料在飘悬状况下敏捷氧化和熔化的熔炼办法。该熔炼进程的氧化反响和传统工艺没有本质上差异，仅仅经过熔炼设备和工艺的改进来改进硫化精矿氧化的动力学条件，抵达强化熔炼的意图。闪速熔炼的长处是：①细颗粒物料悬浮于紊流中，气一固一液三相的传质传热条件好，化学反响速度快；②喷人的细颗粒干精矿具有大的表面积，硫化物的氧化反响速度随触摸面积增大而明显进步；③反响速度快，单位时间内放出热量多，使燃料耗费下降，然后削减因燃料焚烧带人的废气量，成果进步了烟气中的SO2含量，为烟气综合运用了发明条件。    属闪速熔炼领域的有：奥托昆普（Outokumpu )型、世界镍公司因科(Inco)型、基夫赛特（Kivcet）法和氧气喷撒熔炼（OSS）法等。    2.熔池熔炼    这是一种将炉料直接加人鼓风翻腾的熔池中敏捷完结气、液、固相间首要反响的强化熔炼办法。办法适用于有色金属质料熔化、硫化、氧化、复原、造锍和烟化等冶金进程。[next]    为追根问源，该办法能够追溯至19世纪末和20世纪初转炉吹炼铜锍和鼓风炉渣的烟化炉。但它们只局根于处理反射炉、电炉或鼓风炉料所得的液态中间产品（铜锍和炉渣）。用该办法直接处理硫化精矿仍是20世纪70年代往后的事。属该办法领域的现代熔池熔炼新办法有：诺兰达法（1973）、三菱法（1974）、特尼思特法（1977）、白银炼铜法（1980）、氧气底吹炼铅法（ 1981）、互纽科夫熔炼法（1984）、顶吹旋转转炉法（TBRC）、艾萨熔炼法炼铅和转炉直接炼铜法等。这些办法首要用于铜（镍）精矿造锍熔炼、铜（镍）锍吹炼、硫化精矿直接熔炼（包含接连炼铜和直接炼铅）以及含铅锌氧化物料和炉渣的复原和烟化。    按反响气体鼓人熔体的办法，可分为侧吹、顶吹和底吹三种类型的熔池熔炼办法。    (1)侧吹  从设于侧墙和埋入熔池的风口直接将富氧空气鼓人铜锍一炉渣熔体内，未经枯燥的精矿与熔剂加到受鼓风激烈拌和的熔池表面，然后浸没于熔体之中，完结氧化和熔化反响。归于此类的有诺兰达法、瓦纽科夫熔炼法、特尼恩特法和白银炼铜法等炼铜办法。    (2)顶吹  从炉顶往炉内插人喷，喷出口距熔池液面必定高度或浸没于熔体之中。依据冶金反响的需求，喷人氧化性或复原性气体，在湍动的熔池内完结氧化或复原反响。归于此类的有三菱法、顶吹旋转转炉法和艾萨熔炼法等炼铜、炼镍和炼铅办法。    (3)底吹  氧气底吹炼铅法选用卧式长形圆筒反响器，在用隔墙分隔的氧化段和复原段都设有数个底吹喷嘴。在氧化段喷吹氧气，使硫化铅精矿氧化成金属铅或高铅（锌）炉渣；生复原段喷吹氧气和复原剂（煤粉或天然气），贫化炉渣，收回铅锌。    3.旋涡熔炼    这是一种细粒炉料和粉状燃料随高速气流沿旋涡室的切线方向进人，并在旋涡室内的旋流中敏捷完结首要冶金反响的熔炼办法。炉料成分和气相间的反响速度大，因而是一种能强化冶金进程的熔炼办法。它的生产能力比惯例的鼓风炉熔炼大得多。    工艺进程为：处理物料随一次风（20-40 m3/s）喷人旋涡室，二次风（100m3/s）沿旋涡室的切线方向喷人而发作高速旋转流，细颗粒物料敏捷完结焙烧和熔炼反响；粗颗粒由离心力效果加快抵达炉壁，并构成熔融状黏膜，缓慢向下流人沉积池，黏膜的缓慢活动不只延伸炉料停留时间，有利于反响完结，并且也起到维护炉壁的效果。    4.热风熔炼    这是一种将预热空气或预热富氧空气鼓人冶金炉以强化冶金进程的熔炼办法。在有色金属冶炼进程中，大多都依赖于燃料焚烧和硫化物氧化反响供给热量，以保持必定的高温，使炉料抵达熔融状况，完结预订的氧化或复原反响，完成金属或金属富集物与脉石的别离。因为，首要是热风显热可代替部分燃料焚烧所发作的热量，使燃料耗费下降，并使助燃的风量削减，也下降了单位金属的烟气量和烟气带走的热丢失，进步热运用率和下降燃料的耗费。其次是热风使燃料和反响物的活性进步，有利于进步燃料焚烧温度和彻底程度，也有利于进步硫化物氧化和氧化物复原的反响速度和复原程度，起强化冶炼进程和进步金属收回率的效果。再次是热风能使熔炼炉的高温会集，加快了炉料熔化速度，进步炉渣的过热程度。[next]    预热鼓风用于高炉炼铁已有一个多世纪的前史。但对有色金属冶炼运用热风还仅仅是20世纪中叶的事，现在已广泛地运用于铜、镍闪速熔炼，鼓风炉炼锌和铅。    5.富氧熔炼    这是一种运用工业氧气部分或悉数代替空气以强化冶金进程的熔炼办法。在20世纪中因为高效价廉的制氧办法的开发，氧气炼钢和富氧炼铁得到广泛运用。与此一同，在有色金属熔炼中也开端用富氧开发新的熔炼办法和改造传统的熔炼办法。    有色金属冶炼进程发作硫化矿的氧化反响是：                     2MeS＋3O2→2MeO＋2SO2              （氧化熔炼）                      [FeS]＋（MeO）→[MeS]＋（FeO）     （造锍熔炼）                     [MeS]+O2→[Me]＋SO2                （直接熔炼）                     [MeS]＋2(MeO)→3[Me]＋SO2          （锍的吹炼）    但是，从硫化矿熔炼取得金属的进程从头到尾是氧化进程，当熔炼鼓风中氧浓度愈大，炉内氧的分压愈高，氧的分散速度也愈快，硫化矿的氧化速度也随之增加。    氧化矿或氧化物料的复原熔炼大多运用固体碳质燃料作发热剂和复原剂，其首要反响是：                   C＋O2→CO2                 （碳的彻底焚烧）                   C＋CO2→2CO                （碳的氧化反响）                   MeO＋CO→Me十CO2           （氧化物复原反响）    依据燃料焚烧理论，最高温度随鼓风中氧含量的增加而升高，焚烧速度加快，气相中的分压和炉内温度升高，然后加快了复原反响和炉料的熔化。    1952年加拿大世界镍公司(Inco)首要选用工业氧气（含氧95%）闪速熔炼铜精矿，熔炼进程不需再增加任何燃料，烟气SO2浓度可达80％，这是富氧熔炼的最早一例。随后奥托昆普(Outakumpu )型闪速炉以及随后开发的熔池熔炼办法，为诺兰达法、三菱法、白银炼铜法、氧气底吹炼铅法相继都运用富氧进行熔炼。    依据经济分析，只需（单位质量）油的报价／（单位质量）氧气报价≥4时，运用氧气代替油在经济上就是可行的。    6.硫化精矿自热熔炼    这是一种首要由精矿中硫化物的氧化及氧化亚铁造渣等反响热来保持高温熔炼进程的熔炼办法。因不用补加或补加很少的燃料故称自热熔炼。这儿所说的自热熔炼并非早年处理含硫不低于36%的黄铁矿型含铜块矿，熔炼自需补加2%--4%焦炭即可，而是含有新的含义。因为制氧技能和喷发冶金的开展及动力紧缺，充分运用精矿本身氧化反响热、造渣反响热的热量和富氧进行喷发熔炼，经强化熔炼而削减热丢失，完成自热熔炼。[next]    实践证明，闪速熔炼炼铜，选用40％的富氧和473K的热风进行熔炼，产出65%的铜锍，便可实施自热熔炼。自热熔炼不只能够下降熔炼进程的能耗，且削减烟气量，进步烟气SO2浓度，利于削减对环境的污染。自热熔炼应是往后的首要开展方向。    （二）复原熔炼    这是一种金属氧化物料在高温熔炼炉复原气氛下被复原成熔体金属的熔炼办法。    复原熔炼选用碳质复原剂，如煤、焦炭。在高温条件碳质复原剂与金属氧化物发作的首要反响有：                                   MeO＋C====Me十CO                                  MeO＋CO====Me＋CO2                                    CO2＋C====2CO    因为MeO和C的反响为固相触摸，受触摸面的约束，反响不可能很好进行，CO气体复原剂对金属氧化物的复原起首要效果。为此有必要加过量复原剂，以确保MeO和CO反响发作的CO2在高温下被过剩碳复原为CO。这样循环着不断地为氧化物复原供给满足的气体复原剂。    冶炼物猜中除主金属氧化物外往往还含有多种非有必要的金属氧化物，在复原熔炼进程中也复原成金属，并且熔于主金属中，所以复原熔炼得到的金属是含有多种杂质的粗金属。如鼓风炉熔炼铅、反射炉熔炼锡、铋和锑等。为得到纯金属还需进一步精粹。    除了金属氧化物外，复原熔炼正常与否与高铁氧化物的复原和造渣密切相关。物猜中的高价铁氧化物被复原成贱价铁氧化物（FeO），然后与物猜中的SiO2、CaO等组分反响造渣。复原条件有必要操控妥当，不然生成Fe3O4或Fe都将影响复原熔炼进程的进行。因而操控好高价铁的复原反响是断定技能条件的首要因素。    以上技能条件除依据其氧化标准生成自由能改动来判别其复原次第及程度外，也常用反响MeO+CO====CO2+Me的平衡常数logKp=PCO2：PCO来进行比较断定。    四、精粹    精粹是粗金属去除杂质的提纯进程。关于高熔点金属，精粹还具有细密化效果。有化学精粹和物理精粹两大类。    （一）化学精粹    为抵达高度提纯意图，往往需求化学精粹和物理精粹，运用杂质和主金属某些化学性质的不同完成其别离。    1．氧化精粹    运用氧化剂将粗金属中的杂质氧化造渣或氧化蒸腾除掉的精粹办法，精粹效果及除杂极限不只与主金属和杂质元素的氧化物标准生成自由能改动（△Go）有关，并且还取决于杂质和氧化物的活度。[next]    2．硫化精粹    加人硫或硫化物以除掉粗金属中杂质的火法精粹办法。能否适用此法取决于主金属和杂质金属对硫的亲和力。当金属熔体加硫之后，因为主金属的浓度（活度）比杂质金属大得多，所以首要被硫化生成主金属硫化物MeS，然后才发作以下除杂反响：                                  MeS＋Me′====Me′S＋Me    该反响能否进行决定于硫化物标准生成自由能改动△Go。    反响必要条件是Ps2（Me′S) > Ps2（MeS）,即主金属硫化物在给定的条件下的离解压大于杂质硫化物的离解压，才干构成杂质硫化物。假如所构成的各种杂质硫化物在熔体中的溶解度小，密度也比主金属的小，它们便会浮到熔体表面而被除掉。粗铅、粗锡和粗锑加硫除铜、铁是硫化精粹的典型比如。    3.氯化精粹    通人或加人氯化物使杂质构成氯化物而与主金属别离的火法精粹办法。该办法是根据氯对杂质的亲和力大于主金属，并生成的氯化物不溶或少溶于主金属为前提条件的。    氯化精粹在粗铅除锌，粗铝除钠、钙、氢，粗铋除锌，粗锡除铅等方面都有广泛运用。    现举例说明。粗铅氯化精粹时是往铅液中通人，使锌构成ZnCl2进人浮渣而与铅别离。此刻铅也部分被氯化，但又被锌按下式置换：                                PbCl2＋Zn====ZnCl2＋Pb    因而氯化精粹铅时，铅的丢失很少。铅液中其他杂质，如砷、锑、锡也构成氯化物蒸腾而与铅别离。    4．碱性精粹    向粗金属熔体加人碱，使杂质氧化与碱结组成渣而被除掉的火法精粹办法。办法的本质是在精粹进程顶用氧或其他氧化剂（如NaNO3）使杂质氧化，然后与加人的碱金属或碱土金属化合物溶剂反响，生成更为安稳的盐（渣）加快反响的进行，并使反响进行愈加彻底。碱性精粹用于粗铜除镍，粗铅除砷、锑、锡，粗锑除砷等。    （二）物理精粹    是以物理改动为主，运用它们的物理性质不同脱除杂质的办法。如精馏精粹、真空精粹、熔析精粹等。    1．精馏精粹    运用物质沸点的不同，替换进行屡次蒸腾和冷凝除掉杂质的火法精粹办法。精馏精粹包含蒸馏和分凝回流两个进程。[next]    精馏通常在精馏塔中进行，气液两相经过逆流触摸，进行相际传热传质。液相中的易蒸腾组分进人气相，所以在塔顶冷凝得到简直纯的易蒸腾组分，塔底得到简直纯的难蒸腾组分。塔顶一部分分凝液作为回流液从塔顶回来精馏塔，塔顶回流入塔的液体量和塔顶产品量之比称之为回流比，其巨细影响精馏操作的别离效果和能耗。    精馏精粹适用于彼此溶解或部分溶解的金属液体，不适用于两种具恒沸点的金属熔体。在有色金属冶金中，精馏成功地用于粗锌的精粹之一。    2．真空精粹    在低于或远低于常压下脱除粗金属中杂质的火法精粹办法。真空精粹除能防止金属与空气中氧氮反响和防止气体杂质的污染外，更重要的是对许多精粹进程（特别是脱气）还能发明有利于金属和杂质别离的热力学和动力学条件。真空精粹首要包含真空蒸馏（提高）和真空脱气。    真空蒸馏（提高）是在真空条件下运用各种物质在同一温度下蒸气压和蒸腾速度不同，操控恰当的温度使某种物质选择性蒸腾和冷凝来取得纯物质的办法。这种办法首要用来提纯某些沸点较低的金属，如、锌、硒、碲、钙等。    真空脱气即在真空条件下脱除气体杂质，包含经过化学反响而使某些杂质以气体形状的脱除。真空脱气进程的效果首要是下降气体杂质在金属中的溶解度。    3．熔析精粹    运用杂质或其化合物在主金属中的溶解度改动的性质，经过改动精粹温度将其脱除的火法精粹办法，熔析精粹运用了熔化一结晶相变规则，即运用均匀二元系或多元系液体，在相变温度下开端凝结时，会变成两个或几个组成不同的平衡共存相，杂质将富集在其间的某些固相或液相中，然后抵达金属提纯的意图。如粗铅除铜，从Cu-Pb二元系状况图得知，共晶温度599℃，分出含铜的理论值为铜0.06%；一般操控温度为613℃，铅含铜要大于0.06%，但尚有砷、锑存在时，则它们与铜生成不溶于铅的化合物—固溶体，可使铅中铜降至理论值以下0.02％-0.03％。

铜是在冶金炉中，100℃以上高温条件下，从铜精矿中提取铜的炼铜方法。该方法由铜熔炼、铜锍吹炼和粗铜精炼三大工序组成，其中精炼又分为火法精炼和电解精炼两种。    （一）铜熔炼    依其出现时间的早晚和生产技术与装备水平可分为传统方法和炼铜新工艺两类。按冶炼过程物料存在的状态和炼铜炉型，又可分成熔池熔炼和悬浮熔炼。鼓风炉、反射炉和电炉熔炼法，一般归属于传统方法；而闪速熔炼、诺兰达法、白银法、奥斯麦特法可称之为炼铜新工艺。    炼铜原料铜精矿是一种细粉状物料，粒度小于0.074 mm的占80%以上，常见化学成分为（％）：Cu20-30、Fe20-30、S25-35、 Si025-15、Ca0 [next]     (2)炉体结构  从断面看，鼓风炉有矩形和短端半圆形两种。受鼓风压力限制，为保证中心进风，炉子宽度不大于1.2m，一般长10m，高4.5-5m，炉身用冷却水套或汽化水套相互连接而成，炉底以上0.5 m处两长侧水套开有供风风口，风口直径100-110mm,料柱高3m左右，进料块率5％。    (3)主要技术经济指标  锍中铜品位25%-35%；炉渣含铜0.25%-0.3%；床能力50t/(m2·d)；脱硫率50％；焦率8％-16％；烟气SO2浓度＞3．5％。    密闭鼓风炉采用富氧熔炼以后，生产能力和烟气SO2浓度都有显著提高，但能耗高、原料中硫利用率低以及环境污染问题仍未彻底解决，而且无法实现大型化。至1999年，中国还有多处炼铜工厂采用密闭鼓风炉熔炼工艺。    2．反射炉熔炼    该方法属于熔池熔炼类型，在各种铜精矿熔炼方法中长期占有重要地位。该方法应用历史久，工艺成熟，生产能力大，金属回收率高，烟尘率低，对原料适应性强。但能耗高，烟气SO2浓度低，难以回收利用，污染环境严重，成为该方法的致命缺点，导致反射炉熔炼能力在世界铜熔炼总能力中的地位不断下降，如中国甘肃白银有色金属公司和湖北大冶有色金属公司的炼铜反射炉已分别被白银法炼铜炉和诺兰达炉所取代。    中国仍在生产运行的铜熔炼反射炉床面积270m2，炉体长32.5m，宽10.5m，高6.5m。炉头装有7台粉煤燃烧器，为熔炼过程提供必须的补充热量。反射炉熔炼热收入的80%以上来自燃料燃烧热，入炉物料带入热及熔炼反应热之和不大于20%。燃料燃烧火焰通过辐射和对流方式将热量传递给炉料、熔池、炉墙和炉顶，炉顶和炉墙吸收的热量又辐射给炉料和熔池，使之接受反射热。炉料由炉顶两侧皮带输送机经多支加料管加入炉内，沿炉墙形成料坡。炉尾有排烟道和放渣口，侧面有放锍口。炉体用耐火材料砌成，外部用钢材加固。    在燃料燃烧产生的高温火焰作用下，炉料受热发生分解、氧化和造渣反应，并沿着料坡自两侧流入中间熔池。产生的熔体因密度不同而分层，上面为炉渣层，下面为铜梳层，分别经渣口和放铜口定时放出。铜梳用铜水包热装入转炉进行吹炼，产出含铜98%的粗铜，含铜5%左右的转炉渣送综合回收处理。反射炉烟气经由烟道进入收尘系统回收烟气余热和夹带的烟尘，烟气处理后放空，烟尘返回配料熔炼。    反射炉熔炼的主要技术经济指标为：粉煤燃料率20%-22%；炉渣含铜0.35%-0.4％；床能力3.6 t/(m2·d)；烟气SO2浓度0.5％-1.0％；烟尘率2％。    3.白银炼铜法    该炼铜法是由中国白银有色金属公司等单位共同开发的一种熔池熔炼法，于1980年在白银公司投入生产。同原有反射炉熔炼相比，白银法在能耗、硫利用率、单位生产能力及环境保护等方面均显示出优越性。[next]    (1)白银炼铜法炉型结构特点白银炼铜炉为一长方形箱状结构，炉内分为熔炼区和沉降区，两区之间用一水冷隔墙分开，墙下相通，炉渣与锍经此通道流入沉降区。隔墙的作用是隔断熔炼区搅动对渣铜分离产生的不利影响，为渣铜分层创造一个相对静止的环境。白银炼铜炉现有单室炉（见图1)和双室炉两种炉型，前者隔墙上部连通，炉气可在炉内两区流动，而后者隔墙上部空间是密封的，铜锍可以在墙下两区流动，而墙上辅助燃烧废气和熔炼产生的SO2烟气各行其道互不相混，这对控制熔炼区和沉降区的气氛、提高烟气SO2浓度十分有效。两种炉型均用耐火材料砌筑而成，外部用钢板、立柱和拉杆加固，炉墙渣线以下用铜铸水套连接而成，熔炼区水套上留有风口，沉降区不开风口，分别开有放渣口和放铜口。加料管置于熔炼区顶部，炉料用皮带运输机和螺旋加料机加入炉内，冶炼烟气经熔炼区端墙前炉顶处出口排出。沉降区也没有辅助燃烧器，使炉渣过热以降低炉渣含铜，提高铜熔炼回收率。白银炉的主要结构尺寸列于表1。表1  白银炉的主要尺寸/m项目双室炉（100m2）单室炉（44m2）项目双室炉（100m2）单室炉（44m2）炉膛（长×宽）28.3×3.716×3沉降区  高3.82.2熔炼区  高4.52.8长15.97长11.67.4　　　[next]     (2)白银法的熔炼过程含水铜精矿经过回转室干燥至含水7％左右，与熔剂和返料混合后经皮带运输机通过加料管连续加入炉内，压缩空气或富氧空气经由熔炼区两侧风口连续鼓入，在熔池中形成一强烈搅动的熔炼区。铜精矿迅速被加热，发生分解、氧化反应，铜铁矿化物生成Cu2S和FeS组成铜锍，铁的低价氧化物FeO与加入的石英熔剂反应生成炉渣，S氧化生成SO2与燃烧废气混合形成炉气。炉渣与锍从隔墙下空洞流入沉降区进行澄清分离，锍经虹吸口间断放出送转炉吹炼，炉渣从渣口放出送渣场堆存，烟气经余热锅炉回收余热和除尘后，送制酸厂生产硫酸。白银炼铜法工艺流程见图2，主要技术经济指标见表2。表2  白银炼铜法主要技术经济指标项目双室炉（100m2）单室炉（44m2）项目双室炉（100m2）单室炉（44m2）床能力/[t/(m2·d)912~15铳品位/%5240~50富氧浓度/%3841~7渣含铜/%0.660.4精矿含Cu/%15.216~9烟气SO2/%33~4S/%27.229.3标煤燃料率/%7.74.3~6.8[next]     4.闪速熔炼    该方法是在高温高速空气流或氧气流中，将硫化铜精矿熔炼成铜锍的炼铜法，属于悬浮熔炼类型。闪速熔炼现有两种炉型：一为芬兰奥托昆普(Outokumpu )闪速炉；一为加拿大国际镍公司(Inco)闪速炉。同反射炉熔炼比，闪速熔炼能耗低，烟气SO2浓度高，有利于生产硫酸，机械化自动化水平高，生产能力大，可实现清洁生产。缺点是设备庞大，原料准备复杂，烟尘率高，炉渣含铜高，需要贫化处理。上述两种炉型中，芬兰奥托昆普闪速炉发展最快（工艺流程见图3），至1997年，全世界已建成投产奥托昆普炼铜闪速炉35座，其中中国有2座。该方法炼铜生产能力占世界矿产铜的一半以上。    (1)奥托昆普闪速炉的熔炼特征该方法充分利用了硫化铜精矿粒度细、比表面积大的特性和精矿中S、Fe氧化放出热量的潜能，强化了熔炼过程同时节约了能源。熔炼过程是，将干燥到含水低于0.3％的铜精矿用高速气流（＞100m/s）喷入反应塔——一垂直反应空间内，在矿物氧化和辅助燃料燃烧产生高温下，铜精矿发生以下主要熔炼反应：

[next]     熔炼产生的熔体落入与反应塔相接的水平卧式沉淀池中，继续完成如下主要反应：    Cu2O＋FeS====Cu2S＋FeO    2FeO＋SiO2====2FeO·SiO2    熔炼产出的熔融体在沉淀池中分为炉渣和铜锍上下两层，铜锍经放铜口放出，送转炉吹炼；炉渣经渣口连续放入电炉进一步贫化以回收渣中铜，烟气经余热锅炉回收余热、收尘系统收下烟尘后，送去生产硫酸。    (2）奥托昆普闪速炉的设备特点中国贵溪冶炼厂采用奥托昆普闪速炉炼铜，年产铜20万吨，是中国生产规模最大的炼铜厂。该厂闪速炉的主体是由垂直圆筒状反应塔、与其相连的下部卧式矩形沉淀池和与沉淀池相连的上升烟道三部分构成（见图4）。

火法冶金是在高温下从冶金质料提取或精粹有色金属的科学和技能。为温度在700K以上的有色金属冶金的总称。有色金属火法冶炼一般包含炉料预备、熔炼吹炼和精粹三大进程。进程中的产品除金属或金属化合物之外，还有炉渣、烟气和烟尘。烟气由高温的粉尘、烟雾及气体组成，经过对烟气处理和烟尘综合运用来收回其间的热量、有价组分以及把对环境有害的气体转化为有用产品。为保持有色金属火法冶金进程中所需的温度和取得更好的冶炼效果，需经过各种途径供热以到达火法冶金热平衡及物料平衡的核算。    火法冶金的基本条件是保持必定的高温所需的热源，除了冶金自身为放热反响外，首要靠碳质燃料焚烧供热（碳质燃料有煤、焦、天然气和石油产品），燃料焚烧大都用空气供风，因为空气中含有79%（体积）的氮气，燃料焚烧放出的热很多被氮气带走，使燃料的热效率大大下降。为了进步燃料热效率和削减烟气体积，相继呈现了富氧和纯氧的熔炼工艺。为了充沛运用烟气带走的热，除了设置余热锅炉出产蒸气和发电，也用来预热空气，然后呈现热风熔炼工艺。为了充沛运用硫化精矿以及粉状物料大比表面积而开展各种新的冶炼工艺，如闪速、旋涡、熔池熔炼等。    火法冶金的每一进程都很杂乱。因为在高温下进行的反响简略到达平衡，加之质料化学成分及矿相组成改变大，因而反响进程机理是很难进行研究的。至今没有找到能解说各种火法冶金现象的动力学规则，大都求助于热力学原理来处理出产中的问题。如Me-S-O系化学势图，或许Me-Me'-S-O-SiO2五元系化学势图，乃至多元堆叠系的化学势图，Me-e-O系化学势图以及各种二元系、三元系乃至四元系相图等，便成为遍及用于处理火法冶金有关问题的热力学根底。因为火法冶金进程的温度在700 K以上，各种化学反响进行都很敏捷，许多进程都是在几秒钟内完结。因而，化学反响是趋衡的，运用热力学根底理论来解说各种出产现象较为合理和牢靠。    参加火法冶金进程的物质有固体、气体和熔体，如固体精矿、熔剂、燃料，空气、工业氧、熔体锍、熔剂和炉渣等。火法冶金进程产品亦然，如固体的焙砂、烟尘、 SO2,烟气CO2,焚烧气体、熔体金属、锍和炉渣等。火法冶金进程发作的高温化学反响恰当杂乱，首要的反响类型有：气-固相，气-液相，固-液相，液-液相，固-固相反响，冶金以及气-液-固三相之间的反响。火法冶金进程的工艺一般包含质料预备、焙烧、熔炼（吹炼）和精粹四大进程。    一、质料预备    将精矿或矿石、熔剂和烟尘等按冶炼要求配制成具有必定化学组成和物理性质的炉料进程，为现代火法冶金流程的重要组成部分。炉料预备一般包含储存、配料、混合、枯燥、制粒、制团、焙烧和煅烧等。除焙烧和锻烧使炉料发作化学改变外，其他进程一般只发作物理改变。有的火法工艺并不要求制粒（制团）或焙烧，精矿能够直接冶炼。    由精矿、返料、烟尘、熔剂等组成的炉料，其物理状况、化学成分、含水量及数量，不必定能满意冶炼工艺的要求，为确保正常出产，就需求储存满足长期运用的质料和熔剂，储存的量是一个重要的经济技能指标，储存量的多少与处理工艺、作业测验、规划有关。冶炼厂常处理多个矿山或选厂的矿石及精矿，有必要进行配料，将各种精矿按必定的份额混合运用，并混合成化学成分和物理性质比较共同的质料。进厂的精矿一般含水8%-15%，而炼前的炉料预备，冶炼进程及烟尘处理都要求精矿含水较低且需经过枯燥处理。某些质料，作为某一冶炼进程来说，其粒度或许太细，要配人胶粘剂制粒，或其透气性不够好，有必要配人胶粘剂制团。氧化物常比硫化物更易于复原，金属的硫酸盐、氯化物或氧化物更易从质猜中浸出，因而常要经过焙烧与缎烧的化学办法，将质猜中的矿藏转变成所需求的方式。关于某一详细质料而言，终究需求经过哪些预备进程，则视质料自身状况和冶炼工艺要求而定。[next]    （一）配料和混合    配料是依据冶炼要求将所需的各种物料按必定数量比进行合作和混合的进程，为炉料预备的一道作业，常用的有干式配料和湿式配料。    干式配料有仓式配料和堆式配料两种。仓式配料是将各种物料别离装人配料仓中，经过给料、称量设备，按质量份额合作在一起。仓式配料易于调整配料份额，不受粒度约束，为工厂所广泛选用；堆式配料是将不同物料按必定份额沿水平方向分层铺成料堆再沿笔直方向切开的配料办法。堆式配料多用于各种精矿的合作，将各种精矿按份额分层铺成料堆，成分比较稳定。但因为堆式配料不能配人粒度相差较大的物料，因而选用堆式配料经常要有仓式配料作辅佐。    湿式配料是将各种料以矿浆方式合作，依据冶炼工艺要求，混合浆可直接或经枯燥后送人下一道作业。湿式配料多用于需将磨细的熔剂配人精矿的冶炼作业，或用于流态化炉运用湿式进料的冶炼厂。    为使合作料的成分均匀。配好的料再在圆筒内混合机式、轮式混合机内进行充沛混合。    （二）枯燥    枯燥是脱去物猜中物理水的进程，是炉料预备的组成部分。有时也随同发作一些化学效果。一般进厂精矿含水量都高于炉料、冶炼及烟气处理等所答应的含水量，因而需求经过枯燥处理。常用的枯燥办法有圆筒枯燥法和气流枯燥法。圆筒枯燥法是把待枯燥的物料加人到反转的圆筒枯燥窑中，使与焚烧室所发生的高温热气流相触摸，使水蒸腾而到达枯燥的意图。气流枯燥是将待枯燥的物料装人鼠笼破碎机中，通人高温热气流，使物料再破坏涣散，呈悬浮状况直接与高温热气流触摸，在数秒内得到枯燥。    球团炉料通常在矿仓内用热气流枯燥，也有在链板枯燥机和带式枯燥机上进行枯燥的。链板枯燥机结构简略，枯燥温度一般在473-573K。带式枯燥机的温度高些，既能够枯燥脱水，也可进行必定程度的焙烧。    精矿枯燥可依据其含水量及所要求的枯燥程度，选用一段、两段和三段枯燥工艺流程。如精矿含水6%-8%时，常用圆筒枯燥窑的一段枯燥。精矿含水少于8%及要求炉料含水低时，可选用鼠笼破碎机和气流枯燥管两段枯燥流程。精矿含水超越8%又要求炉料含水低时，一般宜选用圆筒枯燥窑进行预枯燥，然后经鼠笼破碎机松懈和气流枯燥管三段枯燥流程。    （三）制粒    因为工艺的要求，某些质料的粒度太细，需求加人胶粘剂制成粒。制粒是将松懈物料或粉料配人恰当胶粘剂和水分，在制粒机中经过翻滚逐步成为巩固球体的进程。因为物料颗粒间存在水分的毛细管现象而构成水膜，水膜的表面张力使颗粒彼此吸附，再合作机械力的效果而生成母球，母球经长大、滚密而成为有必定机械强度的生球粒。制粒机有圆筒形和圆盘形两种。    圆筒形制粒机是一稍有歪斜的圆筒，粉料从筒的一端加人，在进料端的恰当方位加人水分和胶粘剂，粉料在圆筒中边翻滚边长大，完结制粒，从另一端排出世球粒。这种办法虽然有设备简略、操作便利的特色，但产出的生球粒大小纷歧，强度较差。    圆盘形制粒机是一个有倾角的浅底型旋转圆盘，装人的物料受旋转圆盘所驱动，在重复旋涡状运动中逐步长大，完结造球进程。简略翻滚的长大的生球团移向上层，以恰当于供料量的数量从圆盘边际溢流排出。因为圆盘有分级效果，因而能产出粒度较均匀的生球团粒。制粒常用的胶粘剂有皂土、消石灰及造纸废液等。[next]    （四）制团    制团是为进步竖式炉如鼓风炉、竖缸、直井炉等炉柱的透气性和改进炉料冶炼功能而规划的一道作业。它是将松懈粉状炉料在加或不加胶粘剂的状况下限制成有必定几许形状团块的进程。    制团办法分热限制团和冷限制团两种。热限制团是将常温粉煤等直接与高温的焙烧矿混合，将煤加热到充沛软化，并分出必定数量的胶质体后加压成形。此法流程简略，热运用率高，不需胶粘剂，但团矿质量往往不如冷限制团法的好。冷限制团是在常温下将质料、煤粉、胶粘剂等经混合、碾磨、压密，最终限制成团。碾磨的意图是使混合料严密而带有塑性。碾磨的好坏影响到制团的成形率和团矿的强度，一般碾磨3次即可；压密的效果是将碾磨料压成小团，进步碾磨料的强度；压团是将经过压密的碾磨料在压团机内加压成形。    二、焙烧    焙烧是指在低于物料熔化温度下完结的某种化学反响的进程，为炉料预备的重要组成部分。焙烧大多为下步的熔炼或浸出等首要冶炼作业做预备。    依据工艺的意图，焙烧大致能够分为：氧化焙烧、盐化焙烧、复原焙烧、蒸发焙烧、烧结焙烧，其间的盐化焙烧包含硫酸化焙烧和氯化焙烧，磁化焙烧属复原焙烧。按物料在焙烧进程中的运动状况，分为固定床焙烧、移动床焙烧、流态化焙烧、飘浮焙烧。    （一）氧化焙烧    氧化焙烧是用氧化剂使物猜中的金属化合物转变为氧化物的工艺进程。意图是为了取得氧化物以利下一步熔炼制取粗金属，并收回其间的热量和有价成分。氧化焙烧多用于硫化矿冶炼。有时也为了蒸发除掉硫化矿中的砷和锑等有害杂质，也进行氧化焙烧。    氧化焙烧时硫化矿先热分化变成贱价硫化物和硫，最终生成氧化物。以FeS2为例，焙烧反响为：    一些硫化矿的氧化焙烧是放热反响，所放出的热量可使反响自热（或部分自热）进行到底。氧化焙烧设备有反转窑、多膛焙烧炉、流态化焙烧炉（见流态化焙烧）等。[next]    （二）盐化焙烧    硫酸化焙烧和氯化焙烧是盐化焙烧的典型比如。意图是在严厉条件操控下使物猜中的某些金属硫化物或氧化物尽或许多地转化为溶于水或稀酸的可溶盐。    其反响为：    硫酸化焙烧操控条件首要有温度和送风量。在同一温度下，各种硫酸盐的分化压和稳定性是不同的，温度越高，硫酸盐越不稳定，简略分化为氧化物。运用各种硫酸盐稳定性的差异，经过操控恰当的温度，进行选择性硫酸化焙烧。当送风量能使气相中的SO3具有最大值时，就是硫酸化焙烧最合适的送风量。硫酸化焙烧在铜精矿、铜钴精矿、钴硫精矿及档次低得多金属物料的处理中得到运用。工业上多选用流态化焙烧炉进行硫酸化焙烧。    （三）氯化焙烧    使物猜中某些组分与氯化剂效果生成氯化物的焙烧办法。被氯化的物料能够是氧化物、碳化物、硫化物及金属或合金。常用氯化剂有、HCI, CCl4, CaCl2, NaCl, MgCl2,FeCl3等。依据作业温度条件，分为中温氯化焙烧和高温氯化焙烧。前者作业温度不高，生成的氯化物以固体状况存在，运用其水溶性，在浸出工序中加以提取。高温氯化因焙烧温度高，而氯化物的沸点比较低，因而生成的氯化物往往一起蒸发进人气相后而富集。高温氯化焙烧又名氯化蒸发焙烧。    一般状况下固体氯化剂在焙烧条件下会被氧气或水分化分出或HCl等气体氯化剂复兴效果。如： [next]     氯化物沸点低，熔点不高，与金属矿、硫化物、氧化物几乎不互溶，既易生成，又易复原或分化，再加上氯化选择性好，因而氯化焙烧得到广泛运用。典型典范有：金红石或高钛渣氯化法制取TiCl4，二氧化错氯化法制取ZrCl4。    （四）复原焙烧    复原焙烧系指在复原性气氛下将金属氧化物复原成金属或贱价化合物的焙烧进程。按被复原物蒸发和不蒸发分为复原蒸发焙烧和不蒸发焙烧两类。复原剂能够用固体、液体或气体等碳质复原剂。在运用固体复原剂煤或焦粉等时，在焙烧进程中碳先转化为CO，然后起效果。    复原蒸发焙烧的典型比如：                                 ZnO+CO====Zn+CO2                            As2O5+2CO====As2O3+2CO2                        MeO（s,l）+CO（g）====Me（g）+CO2（g）    磁化焙烧实质上也属复原焙烧，其典型比如为赤铁矿磁化焙烧，反响为：                             3Fe2O3+CO====2Fe3O4+CO2

火法炼锑历史悠久，但迄今有关砷、硫污染和复杂锑矿有效利用等问题尚未圆满解决。中国湖南水口山矿务局等单位开发的碱性湿法炼锑终于取得突破，1986年建成了一座规模为年产万吨精锑的湿法炼锑厂。该工艺可使用高铅复杂锑矿作原料，先用Na2S浸出锑，浸出液再电解沉积金属锑。    （一）浸出    在碱性溶液中Na2S可以溶解锑矿中的Sb2S3,而砷、铜、铅、锌、铁等硫化物不与Na2S起作用。浸出在搅拌槽中进行。原料锑精矿含锑55%，粒度85%小于0.074mm。浸出液固比7:1，温度95-98℃，搅拌速度220-300r/min，浸出时间30min，浸出剂浓度Na2S 135g/L, NaOH 25g/L, Sb 113g/L。所得浸出液含Sb 90-100g/L, Na2S 20g/L,NaOH 120g/L, Na2SO4 28g/L, Na2CO3 65g/L,锑浸出率94.1％，浸出渣含锑0.4%。    （二）电解沉积锑    电解槽采用耐碱混凝土制成，槽内装入用4mm厚钢板制成的阴极和用Ф14mm圆钢焊成条栅状的阳极和阴极，阳极置于帆布制成的阳极袋中，阳极袋挂在框架上。槽一端有阴极液进液区，另一端有阴极液排出口，阳极液经过总管、框架上软管流入阳极袋，又从对侧软管排出汇集返回净化。阴极用厚4mm钢板制做，阳极利用Ф14mm钢条焊成栅状。阳极膜袋用帆布缝制，外涂环氧树脂防止破损，阳极框架用圆钢焊成，并加防腐处理。电解时，阴极液起始浓度Sb 90-100g/L, Na2S 200g/L;最终浓度Sb 10g/L, Na2S 180g/L。电解温度50-55℃，电流密度阴极第一段300A/m2，二段150A/m2，阳极1100A/m2；槽电压2.7-3V；电流效率8.2%，直流电耗2650-2850kWh/t Sb，阴极锑品位98.05-98.29％。

在曩昔，许多供应商把热镀锌所发生的锌灰、锌渣直接卖掉，因那时锌价相对较低，所占本钱份额不高，故无人去作过细的收回作业。但在锌价飞涨的今日，耗锌量所占生产本钱现已大于80%，怎么下降锌耗关于镀锌厂来说就必须说到议事日程上来了，不然，轻则影响经济效益，重则关系到厂商的存亡。 　　当时，一些镀锌厂一边叫着要节能、降耗，一边又对锌渣和锌灰作很多糟蹋。锌渣是一种锌铁合金的固溶体，一般含锌量约在92%~97%，锌灰中的含锌量也应超越80%。怎么把锌从这些副产品中提炼出来，是一项非常重要的作业。这项作业一直都有人在做，一般都用如下几种办法： 　　一、 蒸馏法：即把副产品（灰、渣）放入密封的容器中加热，使锌还原成锌蒸气，再经过冷凝得到纯锌； 　　二、 电解法：即把副产品参加硫酸中使其转化成硫酸锌，再运用电解过程中阴极吸附的原理得到纯锌； 　　三、 转化法：即经过不同工艺直接转化成氧化锌、氯化锌。 　　鑫岳公司在此基础上又规划出了另一简单易行的办法来对其进行处理，作用显着，出资少、见效快，特别适用于热镀锌厂进行处理，办法如下： 　　运用专用的工业陶瓷锅装入灰、渣后加上掩盖剂加温至620℃，坚持2个小时，参加抗氧化剂，再参加除铁专用合金。该种合金参加后要用钟罩压入底部，把温度提升到720℃，坚持1个小时后，运用真空抽锌机，抽出提出的锌液，清出残渣。这种办法能够在锌渣中收回80%以上纯锌，锌灰则可收回40~60%的纯锌，纯锌收回今后的残存灰渣能够卖掉，也能够直接在该工业陶瓷锅中对小工件进行镀锌（温度控制在560~620℃），后处理选用离心法或爆破法，均可得到满足的镀层。 　　在收回锌的过程中，除铁专用合金的增加量约为15~18%（合金报价与0#锌报价相同），掩盖剂为氯化纳和的混合物。 　　鑫岳公司研发的此种收回办法，在一些镀锌厂中已运用并得到充沛验证，镀锌厂的归纳锌耗大幅下降，从而为镀锌供应商发明了更大的赢利空间。.

从金的选矿可知，火法粗炼金的质料首要有以下五种：    （1）化金泥：是用锌粉或锌丝从化法提金含金贵液中置换金得到的一种富含金银的泥状沉淀物。化金泥经火法冶炼得到粗金。    （2）载金炭灰：一些矿浆或废液虽含金但档次很低，用活性炭收回经济上不合算，所以用煤焦炭吸附金。将吸附金的煤焦炭燃烧而得到的炭灰即叫载金炭灰。    （3）膏：是用混提金法得到的一种金合金。膏中除含金（一般为30%～40%）、外、有时还搀杂一些矿砂。    （4）重砂：又名毛金，是用重选法得到的富含金的物料。重砂中除含金外，首要还含有黄铁矿、钛铁矿、锆英石、石英等。    （5）含金钢棉：是电积法在阴极上的产品，含有钢棉残留物、铜、锌等杂质。

金、银的火法精粹一般选用坩埚熔炼法。此法是别离和提纯金、银的陈旧办法，在曩昔曾被广泛运用。重要的有： 一、共熔法 该法是将金银合金参加进行熔炼，此刻银及铜等重金属被硫化生成硫化物造渣浮起。而金不被硫化，仍以金属状况留于坩埚底部，然后到达别离的意图。然后再对硫化渣进行复原熔炼以收回其间的银。 二、辉锑矿共熔法 此法是将一份金银合金，参加两份辉锑矿（Sb2S3）进行熔炼，待悉数物料熔化后，倾入预热的模中。此刻，金锑合金便沉于模子底部，含少最金的硫化银、硫化锑等聚于模子上部，冷却后别离，再将硫化物进行几回熔炼，以彻底别离金。金锑合金经氧化熔炼除掉锑后，再加硼砂、硝石和玻璃一同熔炼，使残留的杂质造渣，以进步金的纯度。最终复原熔炼硫化渣以收回其间的银。 三、食盐共熔法 该法是将金银合金粒与食盐、粉煤混合进行熔炼，银即生成氯化银浮起，金不被氯化而留在坩埚底部。别离金后，再复原熔炼氯化银渣以收回其间的银。 四、硝石氧化熔炼法 该法是将含有杂质的银或金银合金与硝石进行共熔炼，在熔炼过程中少数铜等重金属被氧化造渣，而银或金银合金便得到提纯。加硝石氧化熔炼能够在合金与硝石共熔的基础上，依据杂质的氧化状况再重复加硝石几回，每次参加时要用铁或木质东西进行拌和，以氧化杂质进步银或金银合金的纯度。操作时要防止烧穿坩埚，必要时可参加碎玻璃。 五、氯化熔炼法 将金银合金装于坩埚中，在表面掩盖一层厚30～40mm的硼砂层下进行熔炼。熔炼作业于烧煤气或石油的地炉中进行，坩埚上加盖（从旧坩埚锯取），用内径5mm瓷管、或粘土耐火管或石英管（下部斜口）刺进坩埚中通入（图1）。在熔练过程中，铜、银及其他杂质氯化造渣，其间某些氯化物则蒸发除掉。氯化作业一向进行到火焰呈紫红色，用冷金属棒于火焰中能熏上一层黄褐色绒毛状的烟尘时停止。取出坩埚稍停，待金冷凝后，扒出表面硼砂，将氯化渣铸入模中，倒出金块。再将金块投入溶液中浸泡除掉表面氯化物后熔化铸锭，此金的成色可达99%以上。产出的氯化渣尚含有5%左右的金，参加7%碳酸钠（质量比）再熔炼，以复原银和捕集金生成金银合金后进再熔炼。加碳酸钠熔炼的渣送收回银、铜等。图1  地炉氯化熔炼 1－喷嘴孔；2－瓷管；3－烟道；4－硼砂层；5－氯化物；6－金 通氯熔炼法作业，一般在石墨坩埚内放入一只粘土坩埚作衬埚，氯化熔炼在衬埚中进行，防止坩埚损坏形成丢失。两埚之间的空地用石墨粉填充。通氯的瓷管或石英管须经预热，以防决裂。为防止瓷管或石英管熔蚀，坩埚中应参加石英石或石英砂。瓶应放在另一房间或远离地炉，以利安全。 上述别离和提纯金、银的各种火法法，存在着如下的一些首要的缺陷：（1）需求运用较多的劳动力，劳动强度大、条件差；（2）出产功率低，返料多，原材料耗费大；（3）金与银的别离不彻底，产品纯度不高，质量不稳定；（4）原猜中如含有铂族金属，则会丢失于金、银中。故现代出产中，非状况特殊，一般均不选用。

硫化镍精矿造锍熔炼产出的炉渣与熔炼硫化铜精矿时产出炉渣相似即铁橄榄石型炉渣，一般含F而5%～40%和SiO230%～40%.渣中Fe2+/Fe3+随氧势升高而降低同，反射炉和闪速炉炉渣含Fe3O4通常高于10%,并随镍锍品位上升而电炉渣含Fe2O4较低(〈5%)。[next]     炼镍炉渣一般属于FeO—SiO2 系和FeO—SiO2—CaO(MgO)系。FeO—SiO2—CaO系状态图见图1。从图1可以确定一定组成的炉渣的熔化温度。利用这些氧化物的共晶组成，可以得到熔点最低的炉渣组成。例如Fe2SiO4铁橄榄石附近较低，约为1200℃。加入CaO后,熔点有所降低，可降至图1中S、K点附近1100℃左右,在造锍熔炼过程中必须关注Fe3O4的变化,所以要研究FeO—Fe2O3—SiO2渣系，如图2所示。这一渣系具有4个初晶面,即Fe相、FeO浮斯体相、Fe3O4相和SiO2相。在一定温宽下的熔体区域呈四边形（位于图2左边，靠近SiO2—FeO线），为FeO—SiO2 系渣中溶解了一定数量的Fe3O4的炉渣。这个熔体区随温度升高而扩大。在1200～1300℃下,Fe3O4的金属饱和溶解度为10%～20%。铜锍和镍锍吹炼所产出的炉渣，可以认为是一种Fe3O4 的饱和的FeO—SiO2 系炉渣。    由于镍矿原料往往含有较多的MgO，所产炉渣含MgO出较多。金川公司原电炉熔炼所产炉渣杨分为(%):0.20 Ni、0.10 Cu、26.85 Fe、0.07 Co、0.8 S、3.73 CaO、10.51 MgO、38.35 SiO2。渣含MgO低于10%对渣性质无太大影响，当MgO含量超过14%时，炉渣的熔点迅速上升，粘度增大，单位电耗增大。由图3看出，由于难熔的2MgO.SiO2（熔点1890℃）的析出，角化了炉渣性质。但量,当炉渣中MgO含量高于22%时,炉渣电导增大,随着渣中MgO含量的升高和FeO含 量的下降，渣含 有价金属降低。渣含 CaO在3%～8%，对炉渣性质不发生生大影响当CaO在含量增大到18%左右，炉渣的电导增大1～2倍，渣的密度和粘度降低，熔点升高,但硫化物在渣中溶解度减小。

用酸性溶液从氧化锌焙砂或其他物料中浸出锌，再用电解沉积技术从锌浸出液中制取金属锌的方法。该法于1916年开始工业应用，至1998年，全世界产锌802万吨中的70％以上是由湿法炼锌工艺所生产，发展很快。中国年产锌万吨以上的湿法炼锌厂有15家，生产能力约为火法炼锌的2倍多，湿法炼锌产量超过100万吨。该工艺包括硫化锌精矿焙烧、锌焙砂浸出、浸出液净化除杂质和锌电解沉积四个主要工序。工艺流程见图1。    1.锌精矿焙烧    用空气或富氧，在高温下使锌精矿中ZnS氧化成ZnO和ZnSO4，同时除去As、Sb、Cd等杂质的一种作业。焙烧产物焙砂，送去浸出锌，烟气或者制硫酸或者生产液态S02-湿法炼锌的精矿焙烧与火法焙烧不同，湿法炼锌焙砂中要求保留1%-2%的硫以SO42-形态存在，以补充锌焙砂浸出时不足的硫酸。而火法炼锌精矿焙烧希望全部ZnS都氧化为ZnO,以提高冶炼回收率。    现代锌精矿焙烧均采用沸腾焙烧炉。焙烧操作条件是：床层温度900-1000℃，线速度0.5-0.6 m/s，床能力5-6.5 t/（m2·d），烟尘率50％-60％。    主要技术经济指标：脱硫率91％-95％，烟气SO2浓度＞6.5％，不溶硫＜1％。[next]    2.锌焙砂浸出与浸出液净化    焙砂浸出锌由中性浸出和酸性浸出两段组成。一段中性浸出采用废电解液，二段用硫酸作浸出液，酸度30-60 g/L H2SO4，浸出温度65-70℃。浸出液含Zn>120 g/L。影响浸出的因素有浸出温度、搅拌速度、酸浓度、锌焙砂颗粒大小等。ZnO浸出反应为：                            ZnO＋H2SO4====ZnSO4＋H2O    为了提高锌焙砂中锌浸出率，采用空气搅拌，以强化浸出过程。使难溶的ZnO.Fe2O3、ZnO.Al2O3及ZnS得以溶解。    工业生产多将若干个搅拌浸出槽连接起来形成浸出设备组合系列，锌焙砂用废电解液浆化成矿浆后在此进行逆流连续浸出。中性浸出段产出的矿浆经浓密分离，上清液送去净化除杂质，合格净化液送电解生产电锌，底流再经酸性浸出段浸出，上清液返回浆化槽，底流过滤，滤饼为弃渣，送渣场。    浸出工序主要指标为：锌焙砂含Zn 47%-57%（可溶Zn>90%），锌浸出率>85%，浸出渣含Zn 18%-20%，浸出渣产率53％。    所得浸出液含锌130-150 g/L，其他杂质为（g/L）：Cu 0.2-0.4, Cd 0.5-0.7, Co0.01-0.04，Ni 0.002-0.007，As 0.0002-0.0004，Sb 0.0003-0.0004。这些杂质对锌电积十分有害，电积前必须将其除到允许的浓度。    传统的浸出液净化过程包括两个工序：先加锌粉置换除铜、镉；再加黄药除钴。前者是利用铜与镉的氧化还原标准电位分别为+0.344和-0.40，均较锌-0.762为正的原理，将Cu2+、Cd2+还原成Cu和Cd沉淀除去；后者则是向溶液中加入CuSO4,使Co2+氧化成Co3+，而后加入磺酸盐(2C4H9OCSSK)使和Co3+成钴盐（C4H9OCSS)3Co沉淀除去。    沈阳冶炼厂采用白砷（As2O3）代替黄药除Co,一次净化时浸出液中加入As2O3、锌粉、硫酸铜，同时除去As、Sb、Ni、Cu、Ge，二次净化时浸出液中加KMnO4除Fe，加锌粉除残Cd。经过两次净化，可基本除净有害杂质，电解电流效率可提高到90%。    白砷净化溶液的条件与指标：一次净化，温度60-70℃，白砷、锌粉和硫酸铜的用量分别为0.15 kg/m3、0.5 kg/m3和0.2 kg/m3，终液含Co降到0.002 g/L;二次净化，50-60℃，用空搅拌除铁，净化后溶液含铁    锌电积的主要设备是电解槽，多为钢筋混凝土制成的内衬聚氯乙烯或玻璃钢防腐材料槽，电解槽尺寸为2250mm×850mm×1450mm。铝板阴极，大小为1m×0.7m×4mm,上边焊接铜导电棒，侧边夹绝缘条。阳极用含银1％的铅基合金制成，尺寸稍小于阴极。    锌电沉积的主要技术经济指标为：电解温度40℃，同极中心距60mm，电流密度450A/m2，槽电压3.2-3.4V，电流效率89％，直流电耗3100kWh/t Zn，电解回收率99.3％。    熔铸析出锌片的冶金炉有低频感应炉和反射炉。前者常用的规格有1250 kW，40t容量炉型，工作温度450-500℃，电耗120 kWh/t。后者常见炉床面积7.4m2，容量5 t/炉，以煤或油为燃料。产品锌锭重20-25kg,质量为1#锌国家标准（％）：Zn＞99.99,Pb<0.005，Fe<0.003，Cu<0.001，杂质总量<0.01。

火法冶炼处理的原料是由硫化铜矿石经选矿得到的铜精矿。一般流程如图1所示。   图1  火法炼铜流程图         表1的有关数据显示，1995年世界各种铜溶炼工艺生产能力在总能力中的比例为：奥托昆普闪速熔炼36.6%，因科闪速熔炼工艺4.5%，顶吹沉没熔炼工艺2.7%，特尼恩特工艺8.0%，诺兰达法2.7%，三菱法3.6%，瓦纽可夫法3.6%，反射炉25%，鼓风炉5.4%，电炉6.3%。20世纪90年代后期以来，顶吹沉没熔炼技术（ISA和Ausmelt）的发展迅速，已有多空企业采用该技术建设新的熔炼系统。     表1  世界各种火法熔炼工艺的生产能力和产量工艺方法冶炼厂数量/个生产能力 /万t·a－1当年产量/万t工艺方法冶炼厂数量/个生产能力 /万t·a－1当年产量 /万t奥托昆普闪速熔炼 因科闪速炉 特尼恩特转炉 瓦纽可夫法 诺兰达法 顶吹沉没溶炼法 漩涡顶吹熔炼法26 3 7 2 2 2 1410 50 90 40 30 30 10215 40 80 30 20 20 10三菱法 白银法 反射炉 鼓风炉 电 炉2 1 27 8 540 10 280 60 7030 10 180 40 50合 计861120860