第九章粗金属的火法精炼 出是礼大膏, 在均匀合金中产生多相的方法有下列两种: 熔化 将粗金属缓缓加热到一定温度,其中一部分熔化 成液体,而另一部分仍为固体,借此将金属与其杂质 分离。如图9-1所示,A(纯金属)与B(杂质)形成简单共 晶体系,其共晶成分为a。设将粗金属b加热到共晶温 度时,就会出现共晶成分的液相,而杂质B则留在固 相内。因此经过熔析处理,粗金属b内杂质B的组成由 6%降到a%。 Aa b B含量重量川%) 2结晶 将粗金属缓缓冷却到一定温度,熔体中某成分 图91简单共晶体系仍保持在液体状态,借此以分离金属及其所含杂质 也有这种情况,在冷却粗金属熔体时,并不出 现固体,而是出现另一独立的液相,它与原来的熔体 分层。如粗锌分离铅即是如此 以上两种方法都是在不恒温的情况下进行的! 6
6 第九章 粗金属的火法精炼 图9-1 简单共晶体系 在均匀合金中产生多相的方法有下列两种： 以上两种方法都是在不恒温的情况下进行的！ 2 结晶 将粗金属缓缓冷却到一定温度，熔体中某成分 由于溶解度减小，因而成固体析出，其余大部分熔体 仍保持在液体状态，借此以分离金属及其所含杂质。 也有这种情况，在冷却粗金属熔体时，并不出 现固体，而是出现另一独立的液相，它与原来的熔体 分层。如粗锌分离铅即是如此。 1 熔化 将粗金属缓缓加热到一定温度，其中一部分熔化 成液体，而另一部分仍为固体，借此将金属与其杂质 分离。如图9-1所示，A(纯金属)与B(杂质)形成简单共 晶体系，其共晶成分为a。设将粗金属b加热到共晶温 度时，就会出现共晶成分的液相，而杂质B则留在固 相内。因此经过熔析处理，粗金属b内杂质B的组成由 6％降到 a％
第九章粗金属的火法精炼 庶桌科技大骨 粗金属的熔析精炼过程是以状态图为基础的。现以粗铅 熔析除铜为例说明。 铅精炼的第一步 1200 液体I 是用精炼锅撇渣法除 1100k1084 两种液体的混溶区 990 铜。Cu-Pb原相图示 1000 87% 954 于图9-2。该系有 液体+铜 36% 液体Ⅱ 低熔点共晶,此时99 %以上的铅以液态与 固体纯铜相平衡。尽 铜固体)+液体Ⅱ 327 500 管粗铅含铜少于1%, 9994% 326 326 但铜的大部分仍可通 铜(固体)+铅固体) 9994% Pb 过缓慢地冷却铅水到 0102030405060708090100 450350°C,富铜 Pb含量重量(%) 渣便浮于铅水表面而 被除去。 图92Cu-Pb二元系的平衡状态图 7
7 第九章 粗金属的火法精炼 粗金属的熔析精炼过程是以状态图为基础的。现以粗铅 熔析除铜为例说明。 铅精炼的第一步 是用精炼锅撇渣法除 铜。Cu-Pb原相图示 于图9-2。该系有一 低熔点共晶，此时99 ％以上的铅以液态与 固体纯铜相平衡。尽 管粗铅含铜少于1％， 但铜的大部分仍可通 过缓慢地冷却铅水到 450—350℃ ，富铜 渣便浮于铅水表面而 被除去。 图9-2 Cu-Pb二元系的平衡状态图
第九章粗金属的火法精炼 9.3萃取精炼 现以铅水加锌 在熔融粗除银的帕克斯法 在实际操作中, 为阐明帕克斯 金属中加入来加以阐明。锌 常采用分两批加锌法所涉及的热力 附加物,此极易与银化合而 的两段脱银法。精学,现举出下列 附加物与粗生成不溶于铅水 炼过程的第阶段例题。但应指出 金属内杂质的锌银化合物 出含银很高的渣 由于在过程温 壳,但在第二阶价段度下生成的渣壳 生成不溶解该方法在约500c却为了尽可能多地实际上也可能是 于熔体的化时向粗铅中加入 从铅水中除去银而由铅、银和锌的 合物面析出足够量的锌达2%使渣壳含有过量的 例如粗铅重量),搅拌铅水锌。在过程第二阶 元合金所组成 加锌除银, 并使其稍许冷却 而不是夹带铅 段形成的这种富锌的银锌化合物。 粗铅加钙除则在熔池上形成渣壳可以用于新的因此,在实际操 铋精炼 富银渣壳,该渣 都是此类方壳除含银和锌外 锅粗铅作为帕克作中,其组成就 法的应用。 ,含铅可达70% 斯法第一阶段,所可能变得更复杂 需的添加锌料
8 第九章 粗金属的火法精炼 9.3 萃取精炼 在熔融粗 金属中加入 附加物，此 附加物与粗 金属内杂质 生成不溶解 于熔体的化 合物面析出 。例如粗铅 加锌除银， 粗铅加钙除 铋精炼等， 都是此类方 法的应用。 现以铅水加锌 除银的帕克斯法 来加以阐明。锌 极易与银化合而 生成不溶于铅水 的锌银化合物。 该方法在约500℃ 时向粗铅中加入 足够量的锌(达2％ 重量)，搅拌铅水 并使其稍许冷却 则在熔池上形成 富银渣壳，该渣 壳除含银和锌外 ，含铅可达70％ 。 在实际操作中， 常采用分两批加锌 的两段脱银法。精 炼过程的第一阶段 产出含银很高的渣 壳，但在第二阶段 却为了尽可能多地 从铅水中除去银而 使渣壳含有过量的 锌。在过程第二阶 段形成的这种富锌 渣壳可以用于新的 一锅粗铅作为帕克 斯法第一阶段，所 需的添加锌料。 为阐明帕克斯 法所涉及的热力 学，现举出下列 例题。但应指出 ，由于在过程温 度下生成的渣壳 实际上也可能是 由铅、银和锌的 三元合金所组成 ，而不是夹带铅 的银锌化合物。 因此，在实际操 作中，其组成就 可能变得更复杂