氧化焙烧与硫酸化焙烧

式（3）反应为可逆反应，在温度低于500℃时反应向右进行，温度高于6 00℃时反应向左进行，故在沸腾焙烧过程中焙烧温度均在850℃以上，实际上气相中的三氧化硫是很少的。

反应式（4）表明，当气相中有SO3存在时，氧化锌才生成为硫酸锌，而硫酸锌在高温时又分解为氧化锌和三氧化硫，温度在800℃以上时分解十分剧烈。

硫酸锌生成的条件及数量，取决于焙烧温度及气相成分，即温度低、SO3浓度高时，形成的硫酸锌就多，当温度高、SO3浓度低时，硫酸锌发生分解，趋向于形成氧化锌。

由上述硫酸锌与氧化锌生成的条件可知，氧化焙烧与硫酸化焙烧在操作上的基本区别是：（1）硫酸化焙烧的温度（850℃～900℃）比氧化焙烧的温度（1050℃～l100℃）要低；（2）硫酸化焙烧所产生的炉气中，SO3的浓度要比氧化焙烧时高，所以硫酸化焙烧时要求供给较大的过剩空气量，以强化焙烧过程；（3）硫酸化焙烧要求炉气与炉料接触良好，并要求炉料在炉内停留时间较长。

总之，硫化锌在850℃~900℃的温度下进行焙烧，大部分生成氧化锌（Zn O）和少量的硫酸锌（ZnSO4）、硅酸锌（ZnO·SiO2）、铁酸锌（ZnO·Fe2O3），还有少量的硫化锌未被氧化。

2.3.5.2硫化铅铅在锌精矿中主要以硫化铅（PbS）形态存在，硫化铅又叫方铅矿，它在焙烧时按下列反应式进行反应。

PbS+2O2 ==PbSO43PbSO4+PbS ==4PbO+4SO2PbO+SO3==PbSO4硫化铅在焙烧过程的行为与硫化锌相似，所形成的硫酸铅在800℃以上时大量分解为氧化铅。

硫化铅的熔点约为l 120℃，熔化后具有很好的流动性，进入炉子的砖缝中。

硫化铅在600℃时开始挥发，800℃时大量挥发，当PbS挥发到炉子上部及炉气管道中时又被氧化成氧化铅。

而氧化铅要在900℃时才大量挥发，所以硫酸化焙烧脱铅率低。

氧化铅是一种很好的助熔剂，它能与许多金属氧化物形成低熔点共晶化合物，如硅酸铅（PbO·SiO2）、铁酸铅（PbO·Fe2O3）、铅酸钙（CaO·PbO6）、铅酸镁（MgPbO6），这些低熔点共晶化合物是极为有害的，它在800℃时就开始熔化，严重时引起炉料在沸腾炉中结块和在烟道中结块的现象，从而使操作恶化，焙烧脱硫不完全，因此要求配料时混合锌精矿含铅不超过2％。

名词解释：1. 焙烧：将矿石、精矿与空气、氯气、氢气、甲烷、CO、CO2等气体或加入添加剂反应，加热至低于炉料的熔点，发生氧化、还原或其他化学反应的单元过程。

目的是改变其化学组成或物理性质。

分类：氧化焙烧，硫酸化焙烧，挥发焙烧，氯化焙烧，还原焙烧，氧化钠化焙烧。

2. 锻烧：在低于熔点的适当温度下，加热物料，使其分解，并除去所含结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。

即为不加添加剂的焙烧。

作用：分解矿石，活化矿石，脱除杂质，晶型转化。

3. 烧结：在高于炉料熔点下，配加还原剂、助熔剂的化学转化过程。

4. 浸取：应用溶剂将固体原料中可溶组分提取出来的单元过程。

分类：酸浸取，碱浸取，水浸取，盐浸取。

5. 复分解（沉淀/结晶）：在钾肥、复肥、无机盐工业中，不同离子的两种盐在液相或液-固中进行离子交换，生成另外两种盐的反应过程。

分类: 熔融结晶，过饱和结晶。

6. 裂解（裂化）:有机化合物受热分解和缩合生成相对分子质量不同的产品的过程。

7. 氯化: 在有机化合物分子中引入一个或多个氯原子的反应。

分类: 取代，加成，氧氯化，裂解。

8. 烷基化：在有机化合物分子中的氮、氧、碳、金属或非金属硅、硫等原子上引入烷基R-或芳烃基的反应。

分类: 热烷基化，催化烷基化9. 水解：无机或有机化合物与水作用起反应的过程。

水合(水化)：将水分子加入反应物分子内的过程。

10. 羰基合成(OXO):在有机化合物中引入羰基(＞C=O)的反应。

11. 甲基叔丁基醚（MTBE）在汽油中添加醚类，不仅可以提高汽油的辛烷值，还能改善汽车的行车性能，减少CO的排放。

12. 煤的干馏（热分解）：煤在隔绝空气条件下加热至较高温度时，所发生的一系列物理变化和化学变化的复杂过程。

阶段:第一阶段（25℃－300℃）脱水，脱气（CH4,CO2,N2）；第二阶段（300℃－600℃）半焦，煤气，焦油；第三阶段（600℃－1000℃）半焦形成焦炭，缩合反应为主13. 低温干馏: 煤在终温为500℃－700℃的干馏过程。

化学选矿》复习资料、名词解释：浸出率：在浸出条件下，转入浸出液中的量与在其被浸原料中的总量之比的百分数。

氯化焙烧：在一定温度和气氛条件下，用氯化剂使矿物原料中的目的组分转为气相或凝聚相的氯化物，以使目的组分分离富集的工艺过程。

絮凝：固体颗粒在活性物质或高分子聚合物作用下，通过吸附、架桥等作用凝聚成大颗粒絮团的现象吸附净化法：从稀溶液中提取、分离和富集有用组分或者有害组分的常用方法之一。

分配系数：萃取平衡时被萃取物在不相混溶的两相中的总浓度之比。

分步水解法：分步水解法是分离浸出液中各种金属离子的常用方法之一，当用碱中和或用水稀释酸性浸出液时，其中的金属阳离子将呈氢氧化物的形态沉淀出来。

离子浮选：是利用捕收剂与溶液中的金属离子形成可溶性络合物或不溶性沉淀物，使金属离子附着于气泡上浮为泡沫产品的工艺流程。

浸出选择性：各组分的浸出率之比，此值越接近于1，则浸出选择性越差。

还原焙烧：在低于炉料熔点和还原气氛条件下，使矿石中的金属氧化物转变为相应低价金属氧化物或金属的过程。

凝聚：胶体颗粒在电解质作用下失去稳定性而互相凝聚树脂中毒：离子交换树脂在长期循环使用过程中其交换容量不断下降的现象。

析出电位：通常将金属、氢气（氧或氯气）等以明显速度在阴极析出的实际电极电位。

分配常数：当溶质以相同形态在互不相溶的两相中分配时，其在两相中的平衡浓度之比为常数。

络合水解法：采用碱性络合剂使某些金属阳离子组分呈可溶性络合物的形态留在溶液中，而溶液中的其他金属阳离子则水解沉淀析出，从而达到浸出和分离的目的。

全容量：指单位体积（或重量）树脂所具有的交换基团的总数目（或可交换离子的总数）。

硫酸化焙烧：硫化矿物在氧化气氛条件下加热，将部分硫脱除转变为相应硫酸盐的过程。

协同萃取：两种或两种以上的萃取剂混合物，萃取某些被萃物的分配系数大于其在相同条件下单独使用时的分配系数之和的现象称为协同效应。

萃余率：萃余液中被萃物的剩余质量分数称为萃余率。

焙烧焙烧与煅烧是两种常用的化工单元工艺。

焙烧是将矿石、精矿在空气、氯气、氢气、甲烷和氧化碳等气流中不加或配加一定的物料，加热至低于炉料的熔点，发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程，常用于无机盐工业的原料处理中，其目的是改变物料的化学组成与物理性质，便于下一步处理或制取原料气。

煅烧是在低于熔点的适当温度下，加热物料，使其分解，并除去所含结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。

两者的共同点是都在低于炉料熔点的高温下进行，不同点前者是原料与空气、氯气等气体以及添加剂发生化学反应，后者是物料发生分解反应，失去结晶水或挥发组分。

烧结也是一种化工单元工艺。

烧结与焙烧不同，焙烧在低于固相炉料的熔点下进行反应，而烧结需在高于炉内物料的熔点下进行反应。

烧结也与煅烧不同，煅烧是固相物料在高温下的分解过程，而烧结是物料配加还原剂、助熔剂的化学转化过程。

烧结、焙烧、煅烧虽然都是高温反应过程，但烧结是在物料熔融状态下的化学转化，这是它与焙烧、煅烧的不同之处。

焙烧1. 焙烧的分类与工业应用矿石、精矿在低于熔点的高温下，与空气、氯气、氢气等气体或添加剂起反应，改变其化学组成与物理性质的过程称为焙烧。

在无机盐工业中它是矿石处理或产品加工的一种重要方法。

焙烧过程根据反应性质可分为以下六类，每类都有许多实际工业应用。

(1) 氧化焙烧硫化精矿在低于其熔点的温度下氧化，使矿石中部分或全部的金属硫化物变为氧化物，同时除去易于挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。

硫酸生产中硫铁矿的焙烧是最典型的应用实例。

硫化铜、硫化锌矿的火法冶炼也用氧化焙烧。

硫铁矿(FeS2)焙烧的反应式为：4FeS2+11O2＝2Fe2O3+8SO2↑ 3FeS2+8O2＝Fe3O4+6SO2↑生成的SO2就是硫酸生产的原料，而矿渣中Fe2O3与Fe3O4都存在，到底那一个比例大，要视焙烧时空气过剩量和炉温等因素而定。

一般工厂，空气过剩系数大，含Fe2O3较多；若温度高，空气过剩系数较小，渣成黑色，且残硫高，渣中Fe3O4多。

金矿、铁矿选矿厂化学选矿方法一、化学选矿化学选矿法是利用化学作用将矿石中有用成分提取出来的方法。

它包括各种形式的焙烧、浸出、溶剂萃取、离子交换、沉淀、电沉积、离子浮选等等。

下面作简单介绍：1、焙烧法除前面系列介绍的弱磁性铁矿石的磁化焙烧外,这里再介绍几种其它形式的焙烧法。

(1)氧化焙烧辉钼矿的焙烧氨浸可以作为氧化焙烧的例子。

辉钼矿经氧化焙烧后生成三氧化钼,用氨浸出时生成钼酸铵进入溶液,与不溶物加以分离。

溶液经浓缩结晶得到钼酸铵晶体,或加酸酸化生成钼酸沉淀,从而与可溶性杂质分离,二者经焙烧后都生成纯净的三氧化钼,然后用氢还原法生成金属钼。

(2)硫酸化焙烧硫酸化焙烧指的是金属硫化矿经氧化焙烧生成硫酸盐,然后用水浸出的分离过程。

金属硫酸盐在高温下易分解成金属氧化物和三氧化硫。

但各种金属硫酸盐分解温度不同,如铁的硫酸盐约在550℃发生分解,而铜、钴、镍的硫酸盐则需在700℃以上才发生分解。

通常利用这种差别可以从含铜、钴、镍的黄铁矿中分别提取铜、钴、镍。

这时需将黄铁矿的氧化焙烧温度控制在700℃以下。

焙烧生成的气体产物的二氧化硫(与部分三氧化硫)用于制造硫酸。

焙烧残渣则用水浸出。

其中的硫酸铜、钴或镍进入溶液后,再作进一步分离。

(3)酸性焙烧酸性焙烧指用浓硫酸、硫酸氢钠等作酸性溶剂,与矿石一起焙烧,从而使其中的有用成成分生成生成可溶性的硫酸盐的过程。

生成的硫酸盐用水浸出,作进一步处理。

例如,用浓硫酸分解氟碳铈精矿的过程就是酸性焙烧的过程。

(4)碱性焙烧碱性焙烧是指用碳酸钠、硫酸钠等作碱性溶剂与矿石一起焙烧,使其中有价成分生成水溶性的钠盐的过程。

随后钠盐用水浸出,作进一步的处理。

例如,含钒磁铁矿加碳酸钠(或硫酸钠)制成球团,在竖炉中焙烧生成钒酸钠,用水浸出后,加酸沉淀为偏钒酸,过滤后回收之。

(5)氯化焙烧氯化焙烧是在高温下用氯化剂与矿物发生化学作用,使其中的元素生成氯化物,再利用各种元素氯化物挥发温度的不同,而将其分离的过程。

酸化焙烧法
酸化焙烧法是一种处理含金属硫化矿的方法，主要用于提取金、银等贵金属。

该方法包括两个主要步骤：酸化和焙烧。

在酸化过程中，矿石与硫酸或盐酸等酸性物质混合，使矿石中的硫化物转化为相应的硫酸盐或氯化物。

这一过程可以有效地破坏矿石的结构，使金属矿物暴露出来，便于后续的提取。

焙烧过程是在高温下对酸化后的矿石进行热处理。

这一过程可以进一步破坏矿石的结构，使金属矿物更加集中。

同时，焙烧过程中产生的二氧化硫等气体可以被回收利用，减少环境污染。

酸化焙烧法具有处理能力强、回收率高、环保性能好等优点。

但是，该方法也存在一些问题，如酸化过程中可能产生有毒气体，焙烧过程中能耗较高等。

因此，对于不同的矿石性质和环境保护要求，需要选择适当的处理方法。

低品位复杂钼精矿的提纯工艺针对现行镍钼矿处理工艺存在的钼镍需要分别提取的缺陷，提出镍钼矿加钙氧化焙烧−低温硫酸化焙烧−水浸提取镍钼的新工艺。

以贵州遵义镍钼矿为原料，对CaO 加入量、氧化焙烧温度、氧化焙烧时间、硫酸加入量、硫酸化焙烧温度、硫酸化焙烧时间以及焙砂水浸工艺参数对镍钼浸出率的影响进行研究。

结果表明：在最佳工艺条件下，钼的浸出率为97.33%，镍的浸出率为93.16%，且最佳工艺参数为100 g 镍钼矿加入35 g CaO，700 ℃氧化焙烧2 h，得到的焙砂加入70 mL 浓硫酸，再经250 ℃硫酸化焙烧2 h；硫酸化焙烧得到的焙砂按液固比2: 1加水搅拌，经98 ℃浸出2 h。

加入CaO 不仅能有效减少镍钼矿氧化焙烧烟气对环境造成的污染，而且能显著提高镍的浸出率。

镍、钼是重要的战略金属，广泛应用于冶金、喷涂、电子等行业。

镍钼矿属于沉积型黑色页岩型矿床，主要分布在我国贵州遵义、湖南张家界、湖北都昌、云南曲靖和浙江富阳等地。

镍钼矿是一种多金属复合矿，其中钼含量约为0.35%~8.17%，主要以碳硫钼矿的形式存在；镍含量约为0.17%~7.03%，主要以硫镍矿、硫铁镍矿、针镍矿等形式存在。

由于其成分复杂，品位相对较低，采用物理及化学选矿技术很难将其中有用组分进行富集和分离。

目前，镍钼矿处理工艺主要有焙烧− 矿热炉熔炼−Ni-Mo-Fe 合金，氧化焙烧−碱浸，碳酸钠转化处理，氧化焙烧−N2CO3+NaOH 浸出，焙烧活氧碱浸出，NaOH/NaClO 直接浸出等工艺提取钼，但镍留在渣中需要做进一步处理回收。

焙烧−矿热炉熔炼−Ni-Mo-Fe 合金工艺虽然具有工艺简单、加工成本低且钼镍能同时回收的优点，但只能得到初级产品，需进一步加工处理回收镍和钼。

为了同时回收镍钼矿中的镍和钼，缩短工艺流程，保护环境，降低生产成本和提高资源利用率，采用镍钼矿加钙氧化焙烧−低温硫酸化焙烧−水浸的镍钼提取工艺，对镍钼矿焙烧和水浸工序进行系统研究。

硫酸化焙烧
以二氧化硫为反应剂的焙烧过程，通常用于硫化物矿的焙烧，使金属硫化物氧化为易溶于水的硫酸盐。

若以Me表示金属，硫酸化焙烧主要包括下列过程：
焙烧工艺
2MeS+3O2─→2MeO+2SO2
例如：闪锌矿经硫酸化焙烧制得硫酸锌、硫化铜经硫酸化焙烧制得硫酸铜等。

碱性焙烧以纯碱、烧碱或石灰石等碱性物质为反应剂，对固体原料进行高温处理的一种碱解过程。

例如：软锰矿与苛性钾焙烧制取锰酸钾；铬铁矿与苛性钾焙烧制取铬酸钾。

钠化焙烧在固体物料中加入适量的氯化钠、硫酸钠等钠化剂，焙烧后产物为易溶于水的钠盐。

例如：湿法提钒过程中，细磨钒渣，经磁选除铁后，加钠化剂在回转窑中焙烧，渣中的三价钒氧化成五价钒。

影响固体物料焙烧的转化率与反应速度的主要因素是焙烧温度、固体物料的粒度、固体颗粒外表面性质、物料配比以及气相中各反应组分的分压等。

焙烧过程所用设备，按固体物料运动特性，可分为固定床、移动床和流动床几类；按其所用加热炉的形式可分为反射炉、多膛炉、竖窑、回转窑、沸腾炉、施风炉等。