[科普中國]-反應(yīng)熔煉

反應(yīng)熔煉(reaction smelting)一種金屬的硫化物與這種金屬的氧化物或硫酸鹽的相互反應(yīng)直接從硫化礦中提取金屬的熔煉方法。這是一種古老的冶煉方法，早被用來從高品位硫化鉛礦中提取金屬鉛，也用于鉍冶煉。金屬的低價硫化物(MeS）和這種金屬的氧化物(MeO)或硫酸鹽〔MeSO4)相互作用生成游離的金屬(Me)和SO2氣體的反應(yīng)稱為相互反應(yīng)。

簡介反應(yīng)熔煉(reaction smelting)一種金屬的硫化物與這種金屬的氧化物或硫酸鹽的相互反應(yīng)直接從硫化礦中提取金屬的熔煉方法。這是一種古老的冶煉方法，早被用來從高品位硫化鉛礦中提取金屬鉛，也用于鉍冶煉1。

反應(yīng)過程金屬的低價硫化物(MeS）和這種金屬的氧化物(MeO)或硫酸鹽〔MeSO4)相互作用生成游離的金屬(Me)和SO2氣體的反應(yīng)稱為相互反應(yīng)。金屬硫化物和氧化物的相互反應(yīng)為:

MeS+2MeO3Me+SO2

某些金屬硫化物與其硫酸鹽的相互反應(yīng)為:

MeS+2MeSO43Me+2SO2

相互反應(yīng)是反應(yīng)熔煉的理論基礎(chǔ)，也是火法煉銅中白銅锍吹煉的主要反應(yīng)。

相互反應(yīng)的可能性，一方面決定于金屬對硫和對氧的親和勢，另一方面也決定于硫?qū)ρ醯挠H和勢。在一定條件(溫度和壓力）下，當金屬對硫的親和勢和它對氧的親和勢較小時，相互反應(yīng)便會迅速向右進行，結(jié)果是化合物中的金屬被游離出來，并產(chǎn)生高的SO2平衡壓。對大多數(shù)金屬來說，這類反應(yīng)是吸熱的2。

與硫化物發(fā)生相互反應(yīng)與硫化物發(fā)生相互反應(yīng)所需要的氧化物或硫酸鹽可能是在熔煉過程中部分硫化物氧化形成的，也可以是來自高品位的氧化礦、焙燒礦、煙塵和浮渣等物料。只有在硫化物和氧化物比例合適及它們相互間接觸良好的情況下，才能通過相互反應(yīng)把欲提取的金屬完全提取出來。但這祥的條件在生產(chǎn)中是難以實現(xiàn)的，不是過剩的金屬氧化物進入爐渣，就是過剩的金屬硫化物與其他金屬硫化物形成锍。此外，進行反應(yīng)熔煉的某些硫化物（如PbS）和氧化物（PbO等)比其金屬更容易揮發(fā)，來不及發(fā)生相互反應(yīng)就跑到爐氣中去了。因此，反應(yīng)熔煉雖有工藝和設(shè)備簡單的特點，但由于只適宜處理高品位硫化精礦，熔煉過程靠燃料燃燒供熱而不能很好地利用硫化礦本身的燃燒熱，因而存在能耗大、金屬回收率低和勞動條件差等問題，故大多被其他熔煉方法所代替，只有少數(shù)小廠還在應(yīng)用3。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學