崔雅茹
,
李凯茂
,
何江山
,
李小明
,
赵俊学
,
陈傲黎
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.03.022
以PbO-FeO-CaO-SiO2-ZnO为基本渣系,探讨了液态高铅渣和实际还原过程中,当Pb含量范围在2.5％～50.0％,ZnO含量范围在13％～6％时,渣组分变化对炉渣熔化性能的影响.利用热力学计算软件FactSage 6.2计算分析了该五元渣系的低熔点区域及特定组分的熔点,并结合半球法实验室测定结果对其进行了验证.研究表明,当w(FeO)/w(SiO2)在1.5 ～2.2,w(CaO)/w(SiO2)在0.4～1.0之间时,炉渣的熔点随FeO/SiO2比的增大而升高,同时随还原过程中Pb含量不断减少而升高；渣含Pb及ZnO量固定,w(FeO)/w(SiO2)在1.6 ～2.0范围内,w(CaO)从10％增加到22％时,炉渣的熔点随CaO含量增大而降低；渣中Pb含量从50％减小到2.5％,w(CaO)/w(SiO2)为0.35 ～0.54,w(FeO)/w(SiO2)为1.2 ～1.8时,炉渣熔点均低于1150℃；TG-DSC和XRD分析显示,1500℃时高铅渣、中铅渣和低铅渣失重率分别为38.69％,21.62％和3.95％.PbO的挥发导致高铅渣和中铅渣的大量失重,生成Fe3O4和Ca2SiO4等高熔点物相,这是导致FactSage理论计算熔点值与半球法实验熔化温度测定值之间存在-40～150℃偏差的主要原因.
关键词:
液态高铅渣
,
熔点
,
热重-差热分析
崔雅茹
,
郭子亮
,
陈傲黎
,
李凯茂
,
李小明
,
赵俊学
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY14121601
高铅渣直接还原炼铅工艺的基本渣系为PbO-FeOx-CaO-SiO2-ZnO多元系.实际熔炼过程中熔渣组分特别是PbO,ZnO含量是不断变化的,其挥发迁移对炉渣成分、物理化学性能以及对还原过程顺行都起关键作用.本研究以直接还原炼铅工艺过程中的PbO-FeOx-CaO-SiO2-ZnO渣为研究对象,采用FACTSage软件计算了特定温度下高铅渣的相平衡,并结合熔融实验及X射线衍射仪(XRD)等分析手段对其进行了验证.相平衡分析显示,对不同铅含量的高铅渣,在700～1 100℃温度范围内,均为固液两相共存区,主要的析出固相为长石系、橄榄石系、尖晶石类及单一氧化物.XRD分析结果表明,当炉渣w(CaO)/w(SiO2)为0.40,w(FeO)/w(SiO2)为1.54时,在900～1100℃范围内体系析出的主要复杂相为尖晶石类、橄榄石型、硅钙石、Fe2O3、Fe3O4以及长石(Pb,Ca)2(Fe,Zn)Si2O7.
关键词:
高铅渣PbO-FeOx-CaO-SiO2-ZnO
,
相平衡
,
FACTSage
,
还原工艺
