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液态高铅渣还原过程炉渣熔化温度的研究

崔雅茹 , 李凯茂 , 何江山 , 李小明 , 赵俊学 , 陈傲黎

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.03.022

以PbO-FeO-CaO-SiO2-ZnO为基本渣系,探讨了液态高铅渣和实际还原过程中,当Pb含量范围在2.5%~50.0%,ZnO含量范围在13%~6%时,渣组分变化对炉渣熔化性能的影响.利用热力学计算软件FactSage 6.2计算分析了该五元渣系的低熔点区域及特定组分的熔点,并结合半球法实验室测定结果对其进行了验证.研究表明,当w(FeO)/w(SiO2)在1.5 ~2.2,w(CaO)/w(SiO2)在0.4~1.0之间时,炉渣的熔点随FeO/SiO2比的增大而升高,同时随还原过程中Pb含量不断减少而升高;渣含Pb及ZnO量固定,w(FeO)/w(SiO2)在1.6 ~2.0范围内,w(CaO)从10%增加到22%时,炉渣的熔点随CaO含量增大而降低;渣中Pb含量从50%减小到2.5%,w(CaO)/w(SiO2)为0.35 ~0.54,w(FeO)/w(SiO2)为1.2 ~1.8时,炉渣熔点均低于1150℃;TG-DSC和XRD分析显示,1500℃时高铅渣、中铅渣和低铅渣失重率分别为38.69%,21.62%和3.95%.PbO的挥发导致高铅渣和中铅渣的大量失重,生成Fe3O4和Ca2SiO4等高熔点物相,这是导致FactSage理论计算熔点值与半球法实验熔化温度测定值之间存在-40~150℃偏差的主要原因.

关键词: 液态高铅渣 , 熔点 , 热重-差热分析

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