焙燒

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焙燒 (roasting ) 固體物料在高溫不發生熔融的條件下進行的反應過程,可以有氧化、熱解、還原、鹵化等,通常用於焙燒無機化工和冶金工業。焙燒過程有加添加劑和不加添加劑兩種類型。

焙燒

  bèi shāo 焙燒    [roast;bake.calcination] 對 [礦物等] 施以灼熱,以驅除其中的揮發性組分   把物料(如礦石)加熱而不使熔化,以改變其化學組成或物理性質   不加添加劑的焙燒 也稱煅燒,按用途可分為:①分解礦石,如石灰石化學加工製成氧化鈣,同時制得二氧化碳氣體;②活化礦石,目的在於改變礦石結構,使其易於分解,例如:將高嶺土焙燒脫水,使其結構疏鬆多孔,易於進一步加工生產氧化鋁;③脫除雜質,如脫硫、脫除有機物和

焙燒

吸附水等;④晶型轉化,如焙燒二氧化鈦使其改變晶型,改善使用性質。   按生產工藝可分為燒脹法和燒結法兩種。燒脹法是將原料加熱至熔融溫度,產生氣體使其膨脹。燒結法通過加熱使某些原料熔化,將整個顆粒黏結在一起。

加添加劑的焙燒

  添加劑可以是氣體或固體,固體添加劑兼有助熔劑的作用,使物料熔點降低,以加快反應速度。按添加劑的不同有多種類型:

氧化焙燒

  粉碎后的固體原料在氧氣中焙燒,使其中的有用成分轉變成氧化物,同時除去易

焙燒

揮發的砷、銻、硒、碲等雜質。在硫酸工業中,硫鐵礦焙燒製備二氧化硫是典型的氧化焙燒。冶金工業中氧化焙燒應用廣泛,例如:硫化銅礦、硫化鋅礦經氧化焙燒得氧化銅氧化鋅,同時得到二氧化硫。

還原焙燒

  在礦石或鹽類中添加還原劑進行高溫處理,常用的還原劑是碳。在制取高純度產品時,可用氫氣一氧化碳甲烷作為焙燒還原劑。例如:貧氧化鎳礦在加熱下用水煤氣還原,可使其中的三氧化二鐵大部分還原為四氧化三鐵,少量還原為氧化亞鐵和金屬鐵;鎳、鈷的氧化物則還原為金屬鎳和鈷。因為該過程中的三氧化二鐵具有弱磁性,四氧化三鐵具有強磁性,利用這種差別可以進行磁選,故此過程又稱磁化焙燒。

氯化焙燒

  在礦物或鹽類中添加氯化劑進行高溫處理,使物料中某些組分轉變為氣態或凝聚

焙燒

的氧化物,從而同其他組分分離。氯化劑可用氯氣氯化物(如氯化鈉氯化鈣等)。例如:金紅石在流化床中加氯氣進行氯化焙燒,生成四氯化鈦,經進一步加工可得二氧化鈦。又如在鋁土礦化學加工中,加炭(高質煤)粉成型后氯化焙燒可制得三氯化鋁。若在加氯化劑的同時加入炭粒,使礦物中難選的有價值金屬礦物經氯化焙燒后,在炭粒上轉變為金屬,並附著在炭粒上,隨後用選礦方法富集,製成精礦,其品位和回收率均可以提高,稱為氯化離析焙燒。

硫酸化焙燒

  以二氧化硫為反應劑的焙燒過程,通常用於硫化物礦的焙燒,使金屬硫化物氧化為易溶於水的硫酸鹽。若以Me表示金屬,硫酸化焙燒主要包括下列過程:

焙燒工藝

2MeS+3O2─→2MeO+2SO2   例如:閃鋅礦經硫酸化焙燒制得硫酸鋅、硫化銅經硫酸化焙燒制得硫酸銅等。   鹼性焙燒 以純鹼、燒鹼或石灰石等鹼性物質為反應劑,對固體原料進行高溫處理的一種鹼解過程。例如:軟錳礦與苛性鉀焙燒制取錳酸鉀;鉻鐵礦與苛性鉀焙燒制取鉻酸鉀。   鈉化焙燒 在固體物料中加入適量的氯化鈉、硫酸鈉等鈉化劑,焙燒后產物為易溶於水的鈉鹽。例如:濕法提釩過程中,細磨釩渣,經磁選除鐵后,加鈉化劑在迴轉窯中焙燒,渣中的三價釩氧化成五價釩。   影響固體物料焙燒的轉化率與反應速度的主要因素是焙燒溫度、 固體物料的粒度、 固體顆粒外表面性質、物料配比以及氣相中各反應組分的分壓等。   焙燒過程所用設備,按固體物料運動特性,可分為固定床、移動床和流動床幾類;按其所用加熱爐的形式可分為反XX爐、多膛爐、豎窯、迴轉窯、沸騰爐、施風爐等。