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摘要:随着人们对环境越来越重视,传统的铅冶炼工艺因其排放的烟气严重污染环境而逐渐被淘汰。大量堆积的浸锌渣因浪费土地资源、破坏环境也亟需适当的处理。基夫赛特工艺是近些年发展较迅速的炼铅新工艺,其对所处理的铅原料中的铅含量没有强制性要求,故可以处理与浸锌渣搭配的铅精矿原料。目前关于基夫赛特炉直接炼铅法的多相平衡热力学研究较少,本文利用同时平衡原理对Pb-O-S体系进行了研究。根据相律确定了闪速炉功能区内的独立化学反应式个数,选定了相关的反应进行多元多相复杂体系的“同期平衡研究”,探讨反应气氛对体系的影响,并建立了“温度与气相组成”的热力学模型——数学关联式组。采用“平衡摩尔量法”和“平衡反应进度法”求解出体系的气态物质的平衡分压和体系总压。研究结果表明:在较高温度下,初始氧量的增加会使硫酸铅的产量增加,在低氧量条件下则不易生成硫酸铅。考虑后续流程存在碳还原处理工艺,在冶炼过程中应选择高氧气输入量以生成容易处理的硫酸铅,因为若有硫化铅残留,硫化铅会和硫化亚铁生成铅锍,导致挂渣现象的出现,进而影响整个流程的进行。为避免基夫赛特工艺闪速熔炼过程产生铅锍,本文主要研究了气氛和温度的改变对产物的影响。实验结果表明:在纯氮气的气氛条件下,硫化铅的升华使得产物中铅的含量很低,生成的产物主要含有由FeS2和Cu组成的锍以及Ca-Fe-SiO2型炉渣。在纯二氧化硫气氛、温度为1309℃的条件下,选择石墨坩埚得到的最终产物为铅锍和渣。氮氧气氛比为7:3的实验中发现,经过配料的物料在进入反应区后先被氧气氧化成氧化铅,接着氧化铅在高温下熔化,从而避免了硫化铅的大量升华以及生成铅锍。图22幅,表32个,参考文献84篇