熔池熔煉處理鉛鋅冶煉渣的高溫脫硫及碳熱還原研究.pdf

1、鉛鋅冶煉過程產(chǎn)生的大量鉛鋅冶煉渣不但嚴重污染環(huán)境，而且造成資源浪費。清潔處理鉛鋅冶煉渣，合理回收渣中的金屬是鉛鋅冶煉工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要途徑。通過熱力學計算和實驗對“高溫脫硫-碳熱還原”過程進行研究，為熔池熔煉法回收沉鐵渣和煉鉛渣中的金屬資源提供理論依據(jù)。
　　熱力學計算結果表明，沉鐵渣中主要金屬硫酸鹽PbSO4、ZnSO4、In2(SO4)3、Fe2(SO4)3和CaSO4的分解溫度分別為1316.1、1194.2、1103.7

2、、1148.2和1500.0 K。TG-DSC熱分析得到的五種金屬硫酸鹽發(fā)生分解反應的難易順序與熱力學計算得到的結果相同。金屬硫酸鹽熱力學計算得到的SO2平衡分壓、各反應物和產(chǎn)物的相變溫度、分解溫度與TG-DSC熱分析在相應段的結果相吻合。
　　模擬沉鐵渣的高溫脫硫實驗結果表明，在爐溫1573 K、氧氣氣氛、水淬驟冷產(chǎn)物時，脫硫率為99.55％，鐵含量為37.92％。在煉鉛渣作熔劑、溫度1673 K、沉鐵渣和煉鉛渣的進料比7∶3時

3、，脫硫率為99.40％，鐵含量為27.94％;在煉鉛渣作熔劑、沉鐵渣和煉鉛渣的進料比1∶1、溫度1623 K時，脫硫率為99.66％，鐵含量為24.62％。
　　模擬脫硫產(chǎn)物的碳熱還原實驗結果表明，在焦炭做還原劑、溫度1723 K及預混合混料方式時，可以得到成分均勻的金屬熔體相，金屬相的鐵含量達到98.38％，雜質含量低，還原效果好。采用TG-DSC熱分析對脫硫產(chǎn)物碳熱還原的機理研究表明，脫硫產(chǎn)物中ZnFe2O4的穩(wěn)定性強，在焙燒