煅烧-焙烧与烧结的区别.docx

焙烧
焙烧与煨烧是两种常用的化工单元工艺。焙烧是将矿石、精矿在空气、***气、 氢气、甲烷和氧化碳等气流中不加或配加一定的物料，加热至低于炉料的熔点， 发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程，常用于无机盐工业的原料处理中， 其目的是改变物料的化学组成与物理性质， 便于下一步处理或制取原料气。煨烧 是在低于熔点的适当温度下，加热物料，使其分解，并除去所含结晶水、二氧化 碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。两者的共同点是都在低于炉料熔点的高温下 进行，不同点前者是原料与空气、***气等气体以及添加剂发生化学反应，后者是 物料发生分解反应，失去结晶水或挥发组分。
烧结也是一种化工单元工艺。烧结与焙烧不同，焙烧在低于固相炉料的熔点 下进行反应，而烧结需在高于炉内物料的熔点下进行反应。烧结也与煨烧不同， 煨烧是固相物料在高温下的分解过程，而烧结是物料配加还原剂、助熔剂的化学 转化过程。烧结、焙烧、煨烧虽然都是高温反应过程，但烧结是在物料熔融状态 下的化学转化，这是它与焙烧、煨烧的不同之处。
焙烧
.焙烧的分类与工业应用
矿石、精矿在低于熔点的高温下，与空气、***气、氢气等气体或添加剂起反 应，改变其化学组成与物理性质的过程称为焙烧。 在无机盐工业中它是矿石处理 或产品加工的一种重要方法。
焙烧过程根据反应性质可分为以下六类，每类都有许多实际工业应用。
氧化焙烧
硫化精矿在低于其熔点的温度下氧化，使矿石中部分或全部的金属硫化物变为氧 化物，同时除去易于挥发的神、睇、硒、硫等杂质。硫酸生产中硫铁矿的焙烧是 最典型的应用实例。硫化铜、硫化锌矿的火法冶炼也用氧化焙烧。
硫铁矿(FeS 2)焙烧的反应式为：
4FeS2+11O2 = 2Fe2O3+8SO2 T
3FeS2+8O2 = Fe3O4+6SO 2 T
生成的SO2就是硫酸生产的原料，而矿渣中Fe2O3与Fe3O4都存在，到底那 一个比例大，要视焙烧时空气过剩量和炉温等因素而定。 一般工厂，空气过剩系
数大，含Fe2O3较多；若温度高，空气过剩系数较小，渣成黑色，且残硫高，渣 中Fe3O4多。焙烧过程中，矿中所含铝、镁、钙、钢的硫酸盐不分解，而神、硒 等杂质转入气相。
硫化铜(CuS)精矿的焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧两种，分别除去精矿中 部分或全部硫，同时除去部分种、睇等易挥发杂质。过程为放热反应，通常无需 另加燃料。半氧化焙烧用以提高铜的品位，保持形成冰铜所需硫量；全氧化焙烧 用于还原熔炼，得到氧化铜。焙烧多用流态化沸腾焙烧炉。
锌精矿中的硫化锌(ZnS)转变为可溶于稀硫酸的氧化锌也用氧化焙烧，温度
850〜900C,〜,焙烧后产物中90%以上为可溶于稀硫酸 的氧化锌，只有极少量不溶于稀酸的铁酸锌 (ZnO ・Fe2O3)和硫化锌。
氧化焙烧是铝矿化学加工的主要方法， 辉铝矿(M0S2)含铝量大于45%,被粉 碎至60〜80目，在焙烧炉中于500〜550 c下氧化焙烧，生成三氧化铝。三氧 化铝是中间产品，可生成多种铝化合物与铝酸盐。
有时，氧化焙烧过程中除加空气外，还加添加剂，矿物与氧气、添加剂共同 作用。如铭铁矿化学加工的第一步是纯碱氧化焙烧， 工业上广泛采用。原料铭铁
矿(要求含Cr2O335%以上)，在1000〜1150 c下氧化焙烧为六价铭：
2Cr2O3+4Na2CO3+3O2=4Na2Cr2O4+4CO2 T
(2)硫酸化焙烧
使某些金属硫化物氧化成为易溶于水的硫酸盐的焙烧过程，主要反应有
2MeS+3O 2-2MeO+2SO 2
2MeO+ SO 2+O2-MeO- MeSO4
MeO- MeSO4+ SO2+O2-2MeSO4
式中Me为金属。例如一定组成下的铜的硫化物，在 600 c下焙烧时，生成 硫酸铜；在800 c下焙烧时，生成氧化铜。所以控制较高的 SO2气氛及较低的 焙烧温度，有利于生成硫酸盐；反之，则易变为氧化物，成为氧化焙烧。
对锌的硫化矿及其精矿，用火法冶炼时，用氧化焙烧；用湿法处理时，采用硫酸 化焙烧。
(3) 挥发焙烧
将硫化物在空气中加热，使提取对象变为挥发性氧化物，呈气态分离出来， 例如，火法炼睇中将睇矿石(含Sb2s3)在空气中加热，氧化为易挥发的 Sb2O3：
2Sb2s3+9O2-2Sb203 T +6SO T
此反应从290 c开始，至400 c可除去全部硫。
(4)***化焙烧
借助于***化剂（如Cl2、HCl、NaCl、CaCl2等）的作用，使物料中某些组分转 变为气态或凝聚态的***化物，从而与其他组分分离。金属的硫化物、氧化物或其 他化合物在一定条件下大都能与化学活性很强的***反应， 生成金属***化物。金属
***化物与该金属的其他化合物相比，具有熔点低、挥发性