无还原剂时脉石在Na2CO3-NaCl低温熔盐体系中的反应行为研究.pdf

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1、第34卷第2期矿冶工程Vo1．34№22014年o4月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGApril2014无还原剂时脉石在Na2CO3-NaCI低温熔盐体系中的反应行为研究①叶龙刚，唐朝波，陈永明，杨声海，唐谟堂，刘勇强(中南大学冶金与环境学院，湖南长沙410083)摘要：在热力学理论计算的基础上，用XRD分析和TG—DSC热分析技术研究了在无还原剂存在时SiO2、CaCO3、A12O3在N％CO3-NaC1低温熔盐体系中的反应行为。研究结果表明，A1O，与熔盐在700℃以上时全部生成了

2、铝酸钠；二氧化硅在900℃时全部生成了可溶性的Na：SiO3，900℃以下则反应缓慢；CaCO3在500-900℃基本不分解，但会与N％CO，结合成高温下不稳定的Na：ca(CO)：。实验结果与热力学计算结果相符合。关键词：低温熔盐熔炼；脉石；热力学分析中图分类号：TF801文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253—6099．2014．02．019文章编号：0253-6099(2014)02一O073—04ReactionBehaviorofGangueinNa2CO3-NaCIMoltenSalt

3、SystemwithoutReductantYELong-gang，TANGChao-bo，CHENYong—ming，YANGSheng—hai，TANGMo—tang，LIUYong-qiang(SchoolofMetallurgyandEnvironment，CentralSouthUnwe~ity，Changsha410083，Hunan，China)Abstract：BehaviorsofgangueSiO2，CaCO3andA12O3inNa2CO3-NaC1moltensaltsystemwithoutr

4、eductantwereinvestigatedusingXRDandTG—DSCanalysismethodsbasedonthermodynamiccalculations．TheresultsshowedthatsodiumaluminatewasgeneratedbyacompletereactionbetweenA12O3andthemoltensaltat700℃．SiO2reactedwithNa2CO3toformsolubleNa2SiO3at900oC，butthereactionratewassl

5、owatatemperaturebelow900c(=．CaCO3hardlydecomposedat500~900oC，butcombinedwithNa2CO3toformNa2Ca(CO3)2whichisunstableathightemperature．Theexperimentalresultsareconsistentwiththethermodynamiccalculations．Keywords：low-temperaturemoltensaltsmelting；gangue；thermodynami

6、canalysis重金属低温熔盐冶金是在400～900oC的熔盐介度较烧碱还原熔炼法要高得多(1050～1100oC)，但质中进行的，原料为重金属精矿或二次资源，产出的液它充分利用了我国资源丰富的天然碱资源，同时也只态金属聚集于熔盐下面。该法最早由前苏联学者谢里有一个高温熔炼过程，同样具有低温碱法炼铅的特点。科会母¨于1948年提出，后由斯米尔洛夫完成了半工到20世纪90年代未，中南大学等单位对低温碱业化生产，2O世纪60—90年代用低温碱性熔炼法冶炼性熔炼进行了系统深人的研究J，把该工艺发展为原生铅j，加烧碱在600

7、—700℃下直接熔炼铅精矿，熔盐熔炼，冶炼体系发展为Na2CO3一NaC1，Na2CO3．KC1，产出的粗铅质量好，而碱浮渣用湿法处理，以使碱再生使之应用于低熔点的金属锑和铋的原矿冶炼，一方面并综合回收zn、Cu，该法突出的优点在于能在低温下降低了熔炼温度使能耗大幅降低，另一方面元素硫被进行，大大改善了劳动卫生条件，极大地减少了烟气的碱或固硫剂吸收，无二氧化硫烟气产生，改善了操作环排放(比常规少95％)，且不消耗冶金焦炭和熔剂，仅消境，金属的直收率高，取得了非常好的效果。耗价廉易得的硫酸钠。后来徐盛明、吴延军等提出了但

8、原矿成分复杂，除主金属硫化物外还有杂质硫苏打还原熔炼法-3J，该法采用纯碱为添加剂，熔炼温化物和脉石，这些成分在熔炼过程中的行为还不清楚，①收稿日期：2013-11-23基金项目：国家自然科学基金资助(51104128，51234009)；十二五国家科技支撑计划项目(2012BAC12802)作者简介：叶龙刚(1986-)，男，安