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概念辨析:煅烧、焙烧及烧结

煅烧:是天然化合物或人造化合物的热离解或晶形转变过程;此时化合物受热离解为一种组分更简单的化合物或发生晶形转变。煅烧作业可用于直接处理矿物原料以适于后续工艺要求,也可用以化学选矿后期处理而制取化学精矿,满足用户对产品的要求。

煅烧过程的化学反应可表示为:

MCO3概念辨析:煅烧、焙烧及烧结MO+CO2 

MSO4概念辨析:煅烧、焙烧及烧结MO+SO2+1/2O2 

MS2概念辨析:煅烧、焙烧及烧结MS+1/2S2 

(NH4)2WO4概念辨析:煅烧、焙烧及烧结WO3+2NH3+H2

焙烧:把物料(如矿石)加热而不使熔化,以改变其化学组成或物理性质,固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反应过程,可以有氧化、热解、还原、概念辨析:煅烧、焙烧及烧结卤化等,通常用于无机化工和冶金工业。焙烧过程有加添加剂和不加添加剂两种类型。

不加添加剂的焙烧 也称煅烧,按用途可分为:①分解矿石,如石灰石化学加工制成氧化钙,同时制得二氧化碳气体;②活化矿石,目的在于改变矿石结构,使其易于分解,例如:将高岭土焙烧脱水,使其结构疏松多孔,易于进一步加工生产氧化铝;③脱除杂质,如脱硫、脱除有机物和吸附水等;④晶型转化,如焙烧二氧化钛使其改变晶型,改善其使用性质。

加添加剂的焙烧 添加剂可以是气体或固体,固体添加剂兼有助熔剂的作用,使物料熔点降低,以加快反应速度。按添加剂的不同有多种类型:

氧化焙烧 粉碎后的固体原料在氧气中焙烧,使其中的有用成分转变成氧化物,同时除去易挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。在硫酸工业中,硫铁矿焙烧制备二氧化硫是典型的氧化焙烧。冶金工业中氧化焙烧应用广泛,例如:硫化铜矿、硫化锌矿经氧化焙烧得氧化铜、氧化锌,同时得到二氧化硫。

还原焙烧 在矿石或盐类中添加还原剂进行高温处理,常用的还原剂是碳。在制取高纯度产品时,可用氢气、一氧化碳或甲烷作为焙烧还原剂。例如:贫氧化镍矿在加热下用水煤气还原,可使其中的三氧化二铁大部分还原为四氧化三铁,少量还原为氧化亚铁和金属铁;镍、钴的氧化物则还原为金属镍和钴。因为该过程中的三氧化二铁具有弱磁性,四氧化三铁具有强磁性,利用这种差别可以进行磁选,故此过程又称磁化焙烧。

氯化焙烧 在矿物或盐类中添加氯化剂进行高温处理,使物料中某些组分转变为气态或凝聚态的氧化物,从而同其他组分分离。氯化剂可用氯气或氯化物(如氯化钠、氯化钙等)。例如:金红石在流化床中加氯气进行氯化焙烧,生成四氯化钛,经进一步加工可得二氧化钛。又如在铝土矿化学加工中,加炭(高质煤)粉成型后氯化焙烧可制得三氯化铝。若在加氯化剂的同时加入炭粒,使矿物中难选的有价值金属矿物经氯化焙烧后,在炭粒上转变为金属,并附着在炭粒上,随后用选矿方法富集,制成精矿,其品位和回收率均可以提高,称为氯化离析焙烧。

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:

2MeS+3O2概念辨析:煅烧、焙烧及烧结2MeO+2SO2

烧结:加热小块矿石或粉末,使粘结。

(责任编辑:化学自习室)
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