氯化焙燒(chloridizing roasting)
礦物原料焙燒方法之一。即在一定的溫度和氣氛中,用氯化劑使礦物原料中的目的組分轉變為氣相或凝聚相的氯化物,而與其他組分分離的過程。氯化焙燒廣泛用于處理黃鐵礦燒渣、高鈦渣、菱鎂礦、貧鎳礦、貧錫礦、復雜金礦及貧鉍復合礦等。焙燒作業常在多膛爐、豎爐、回轉窯或沸騰爐中進行;所使用的氯化劑有氯、氯化氫、氯化鈉和氯化鈣等。影響氯化焙燒的主要因素有溫度、氯化劑種類和用量、氣相組成、氣流速度、物料的礦物組成和化學組成、物料粒度及孔隙度等。氯化焙燒分中溫氯化焙燒、高溫氯化焙燒和氯化一還原焙燒(也稱氯化離析法,常簡稱離析法)等三種。根據氣相中的含氧量,又有氧化氯化焙燒(直接氯化)和還原氯化焙燒之分;還原氯化主要用于處理較難氯化的物料。中溫氯化焙燒和高溫氯化焙燒可在氧化氣氛或還原氣氛中進行,但氯化一還原焙燒只能在還原氣氛中進行。
中溫氯化焙燒中溫氯化焙燒生成的固態金屬氯化物留在焙砂中,再用溶劑浸出,使之轉入溶液。故此法又稱氯化焙燒一浸出法。黃鐵礦燒渣的中溫氯化焙燒在工業上應用較早,工藝較成熟,但回收率較低。黃鐵礦燒渣是生產硫酸過程中,硫鐵礦氧化焙燒脫硫后的粉末殘渣,其中除含有大量鐵外,還含銅、鉛、鋅、錫、鈷、金、銀等,可用作提取有色金屬和制取燒結塊或球團煉鐵的原料。中國南京鋼鐵廠用中溫氯化焙燒工藝處理含鈷黃鐵礦燒渣,加入食鹽和硫鈷精礦(補充硫),采用高硫(7%~11%s)低鹽(4%~5%NaCl)配料制度,在流態化焙燒爐內(650±30℃)焙燒,焙砂冷卻后2]9lu氯噴水預浸,再滲濾浸出;浸渣經燒結送去煉鐵;浸出液經萃取、沉淀等作業提取金屬;焙砂的浸出率(1975年)(%)為:Co81.9、Ni60.6、Cu83.4。
高溫氯化焙燒高溫氯化焙燒生成的金屬氯化物呈氣態揮發,收塵后濕法回收有價金屬。故又稱高溫氯化揮發法。將黃鐵礦燒渣與氯化鈣混和球團在1000~1250℃下焙燒,物料中有價金屬呈氯化物揮發而與氧化鐵和脈石分離。氯化揮發物經收塵、冷卻后,以濕法提取有色金屬;焙燒球團可送去煉鐵。此法的金屬回收率高,并能獲得煉鐵的優質球團原料,綜合利用程度較好,受到世界各國的重視。日本的“光和法”是成功地應用高溫氯化焙燒法處理黃鐵礦燒渣的一種工藝。其工藝流程包括原料預處理、制粒、干燥、焙燒、收塵、濕法回收金屬和氯化劑等作業。主要金屬回收率(1974年)(%)為:Cu89.1、Pb93.4、Zn93.4、Au94.4。
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