火法精鍊

火法精鍊

火法精鍊:是指在高溫熔化金屬的條件下,用各種方法除去粗金屬中雜質的精鍊過程。根據金屬和雜質的不同特性,火法精鍊有加劑法、熔析法、精餾等,主要用於重有色金屬和某些輕有色金屬的精鍊。

名詞解釋


火法精鍊是指在高溫熔化金屬的條件下,用各種方法除去粗金屬中雜質的精鍊過程。根據金屬和雜質的不同特性,火法精鍊有加劑法、熔析法、精餾等,主要用於重有色金屬和某些輕有色金屬的精鍊。

方法分類


火法精鍊按其工藝過程中所發生的變 化可以分為以化學變化為主和以物理變化為主的兩類 方法。
以化學變化為主的火法精鍊主要是利用雜質與主 金屬某些化學性質的不同,通過適當的化學反應而使 兩者分離。其中又大致上可分為兩類。 (1)利用主金屬與雜質對某種元素親和勢的差異 而進行的分離。例如某些雜質對氧親和勢大於主金屬,在精鍊中加入氧化劑,雜質被氧化成氧化物,而主金屬 不被氧化仍保持為金屬形態,從而實現分離。這種通過 氧化過程而進行的精鍊常稱為氧化精練。與之類似的 還有硫化精鍊、氛化精鍊、鹼性精鍊、金屬脫氣、電漁 熔煉等。 (2)利用某些主金屬能生成某種易揮發而又易離 解的化合物,而雜質不能生成這種化合物的性質差異,而進行分離的方法。首先是控制一定的精鍊條件,使主 金屬變成易揮發化合物揮發而與雜質分離,然後通過 化合物離解得純金屬。有時還可以通過化合物的離解 製取具有一定物理形態如鍍層、超細球形粉等的純金 屬。碘化粉熱離解法、撥基法屬於這類精鍊方法。從某 種意義上說來,歧化冶金亦屬此類。
以物理變化為主的火法精鍊主要是利用主金屬與 雜質的某些物理性質的不同,通過某種物理過程而進 行脫除雜質的方法。例如利用主金屬和雜質蒸氣壓的 不同進行精鍊的方法有蒸餾(升華法)、精餾精鍊、真 空精鍊;利用雜質在金屬的液、固兩相間的溶解度不同 進行精鍊的方法有熔析精鍊和區域熔煉。應當指出,在實踐中幾乎不存在單純的化學法精 煉或物理法精鍊,這兩方法往往相互配合使用以達到 最佳的精鍊效果。例如,妮的真空精鍊,銳中的氧、碳 雜質主要是藉助於化學反應使之成為低價氧化銳或 CO揮發而脫除;而鐵、鋁等雜質則主要是利用它們蒸 氣壓與妮的不同而脫除的。應用火法精鍊在有色金屬生產中獲得廣泛應 用,與濕法提純的溶液凈化和電解精鍊相比,火法精鍊 具有過程較簡單、成本低的優點,因而許多重有色金屬 如鉛、鋅、銅、錫等都採用火法精鍊來生產純金屬。鉛、鋅的火法精鍊產品的純度均可達99.99%,能滿足用 戶的要求。稀有高熔點金屬和稀土金屬由於金屬本身 的電極電位比氫氣負,在水溶液中不可能穩定存在,因 此火法精鍊是它們進行提純和緻密化的唯一途徑。在 這些金屬的火法精鍊過程中,往往還可控制某種條件 使金屬錠的內部結構符合某些金屬加工的要求,同時 還可直接得到異形件(如不同形狀斷面的棒材等)或得 到鍍層以及符合特殊要求的粉末等。