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昆明理工大学学报(自然科学版)2025年第05期:铅还原炉渣碳热还原过程锗挥发行为及工业化试验研究

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作者:韦旭昶;甄勇;李旻廷;樊刚;李兴彬;邓志敢;叶富;李兵;

单位:昆明理工大学冶金与能源工程学院;昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室;

摘要:为提升铅还原炉渣烟化挥发过程锗挥发率,降低弃渣中锗含量,开展了铅还原炉渣碳热还原过程锗挥发行为研究,并进行了工业化试验.热力学分析表明,GeO_2和金属Ge容易被硫化转化为高挥发性的GeS;在反应温度为1 250℃、还原时间为60 min、碳配比为4.5%(无烟煤作还原剂)以及通入空气等条件下,Ge的挥发率约为38%;在相同条件下,添加6%的FeS_2可使Ge挥发率提高到60%以上;工业化试验表明,将烟化炉温度从1 200℃提高到1 250℃,并使用高硫无烟煤代替无烟煤,最终水淬渣中的Ge含量从45 g/t降低至25 g/t,锗挥发率提高至95%,铅锌挥发率大于95%,实现了铅还原炉渣中锗的高效挥发.实验室静态条件的传热与传质效率要比工业化动态条件差,这导致了锗挥发率的差异.因此,升高温度和体系中适量硫的存在有利于促进Ge以GeO和GeS形式高效挥发.

关键词:铅还原炉渣;;碳热还原;;热力学分析;;硫化挥发

基金资助:国家自然科学基金地区项目(52164039)