铁矾渣侧吹熔炼渣型调控研究

某企业锌冶炼铁矾渣采用侧吹熔炼进行综合回收处理,其熔炼过程中熔渣渣型和性能控制是确保熔炼过程顺利进行、节能降耗的关键。基于铁矾渣剂熔剂的成分及物相组成,选择PbO-CaO-SiO2-FeO-ZnO为熔炼过程基本渣系,采用FactSage热力学软件绘制该渣系相图,结合相关炉渣性能测定实验,探索随FeO/SiO2比和CaO/SiO2比等的改变对炉渣物化性能的影响。结果表明,熔炼过程不添加其他熔剂条件下,炉渣中FeO/SiO2比在0.92~1.53的范围变化时,随着FeO/SiO2比增大,炉渣熔化温度增高,当FeO/SiO2比为0.92时炉渣熔点最低,为1338℃。CaO/SiO2比在0.3~0.8的范围变化时,随着CaO/SiO2比增大炉渣熔化温度呈现降低趋势,当CaO/SiO2比为0.78,炉渣熔点最低,为1385℃。对低熔点渣型进行黏度测定,可知在1500℃黏度均在0.5Pa·s以下,满足冶炼对流动性的要求。提出了添加CaO同时减少SiO2至CaO/SiO2比为0.78的优化调渣方案。调渣后渣中主要物相以磁铁矿和硅酸盐为主,有利于后续提铁。     

侧吹熔炼处置锌冶炼渣炉渣组成对导热性及析出物相的影响

侧吹熔炼炉采用水冷挂渣炉壁时,高导热系数炉渣可在炉衬表面形成稳定渣皮,保护并延长炉衬的使用寿命。针对铁矾渣和铅银渣处理用FeO-CaO-SiO₂-PbO-ZnO五元渣系,采用稳态平板法对炉渣渣皮的导热系数进行了测定,并通过扫描电镜对固态渣皮进行微观结构分析,以探究炉渣组分改变对渣皮导热系数及结晶矿相的影响。结果表明,增加CaO和SiO₂都会使渣皮导热系数增大,其中添加CaO对渣型影响最显著。优化渣型的导热系数从原渣的7.62 W/(m·K)增大到了17.94 W/(m·K),提高了135%。在冷凝过程中,高温析出的物相为黄长石,其熔点、黏度相较于原渣也有显著降低。调整后的渣型更容易形成稳定的渣皮,有利于水冷挂渣护炉。