铅闪速熔炼过程的多相平衡模型

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1、第43卷第2期中南大学学报(自然科学版)Vol.43No.22012年 2月JournalofCentralSouth University(Scienceand Technology)Feb. 2012铅闪速熔炼过程的多相平衡模型1,223汪金良，张传福，张文海(1.江西理工大学冶金与化学工程学院，江西赣州，341000；2.中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙，410083；3.中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌，330002) 摘要：针对粗铅、铜锍、炉渣和烟气四相平衡体系，基于最小吉布斯自由能原理，采用元素势法，建立铅闪速熔炼多相平衡热力学模型。在与半工业试验相同炉料

2、组成、熔炼温度、富氧浓度等操作条件下，模拟计算平衡组成。研究结果表明：粗铅中Pb质量分数绝对误差为0.30，相对误差仅为0.30%；炉渣中Pb，CaO和SiO2质量分数绝对误差分别为2.00，0.50和0.70，相对误差分别为6.67%，3.57%和3.89%，说明建立的模型能较好地反映铅闪速熔炼实际情况，为铅闪速熔炼过程的热力学研究提供了依据。关键词：铅闪速熔炼；多相平衡；模型；最小吉布斯自由能中图分类号：TF801 文献标志码：A文章编号：1672−7207(2012)02−0429−06Multiphase equilibriummodel ofleadflash s

3、melting process1, 223WANGJinliang ,ZHANGChuanfu ,ZHANGWenhai(1.SchoolofMetallurgicalandChemistryEngineering,JiangxiUniversityofScience and Technology,Ganzhou 341000,China;2.SchoolofMetallurgicalScienceand Engineering,CentralSouthUniversity,Changsha 410083,China;3.ChinaNerinEngineeringCo.Lt

4、d.,Nanchang330002,China)Abstract:Based on the principle ofGibbs freeenergyminimization,a thermodynamicmodelofthe lead flash smelting equilibriumsystem,including crude lead,matte,slagandgasfourphases,was builtusingelementpotentialmethod.The equilibriumcomposition wascalculatedatthesameburde

5、ncomposition,smeltingtemperatureand oxygen enrichmentthrough the semiindustrialtest.The results showthatthe absolute errorofthe percentcontentofPb in crude lead is 0.30,and its relative erroris 0.30%;the absoluteerrorsofthemass fraction ofPb,CaOandSiO2inslagare 2.00,0.50and 0.70 respective

6、ly,and the relativeerrors ofthemare 6.67%,3.57%and 3.89%.Itisproved thatthe modelcanwhollyembody theleadflashsmeltingpractice andcan beappliedtothethermodynamicresearchofthesmeltingprocess.Keywords:lead smelting;multiphase equilibrium;model;minimumGibbsfree energy [1] 近30 年来，研究工作者力图通过PbS受控

7、氧化产出高含量SO2烟气用于制酸，减少环境污染。当的途径来实现硫化铅精矿的直接熔炼，以简化生产流前，几种硫化铅精矿直接熔炼法如基夫赛特法、卡尔[2−5] 程，降低生产成本，利用氧化反应的热能以降低能耗，多法、QSL法等已在一些冶炼厂得到应用和推广，收稿日期：2011−02−15；修回日期：2011−05−03基金项目：国家高技术研究发展计划(“863”计划)重点项目(2009AA064603)；国家自然科学基金资助项目(50904027)；江西省教育厅科技项目(GJJ09241)通信作者：汪金良(1976−)，男，