SO 4 . Але при t> 1000 п‚° С стає феромагнітним з тією ж розчинністю Зв'язування Fe 2 + в силікати, зменшує фіррітізацію Zn в огарки.
У окалини на зернах сфалерита сульфатна сірка виявляється у зовнішній частини, це свідчить про утворення сульфату цинку. При цьому утворюються або ZnSO 4 (на повітрі в ізотермічних умовах стійкий до 670 п‚° C) або ZnO ​​* 2ZnSO 4 (760 п‚° С). При наявності в газовій фазі SO 3 ці сульфати НЕ дисоціюють і при більш високих температурах. Т.ч., вторинні сульфати залежно від t і Рso 3 утворюються по реакціях:
ZnO + SO 3 = ZnSO 4 , ZnFe 2 O 4 + SO 3 = ZnSO 4 + Fe 2 O < sub> 3 (2.3) або 3ZnO +2 SO 3 = ZnO * 2ZnSO 4 (2.4)
3ZnFe 2 O 4 +2 SO 3 = ZnO * ZnSO 4 + Fe 2 O 3 (2.5)
При підвищенні температури ступінь сульфатірізаціі ZnO і ZnFe 2 O 4 змінюється, проходячи через максимум. Температура максимуму сульфатірізаціі залежить від концентрації SO 3 у газовій формі, а значить від концентрації SO 2 і O 2 , при чому з підвищенням кисню в дуття до 28%, такі показники роботи печі, як продуктивність-збільшуються, зміст SO 2 у відхідних газах - збільшується, вміст цинку в огарки - збільшується, з подальшим ж зростанням кисню в дуття відбувається зворотне. 1 [2, c.92]
Для гідрометалургійної обробки має значення вплив умов випалу на розчинність фериту цинку. Чим дрібніше, пористість ферит, тим легше він розчиняється. Укрупненню фериту сприяє випал з t> 1000 п‚° С, швидке охолодження недогарка дає зворотний ефект, але більш слабкий.
ZnSiO 4 - кіслорастворімое силікатне освіта технологічно небезпечно. В умовах КС - освіта результат зростків ZnS з породообразующими мінералами, спікання соударяющихся зерен. Посиленню освіти сприяє випал t> 1000 п‚° С, коли часткова отгонка цинку в результаті реакції (2.1) з подальшою конденсації окислившегося цинку на силікатних фазах. Аналогічним чином посилюється і феррітізація цинку.
В
4.2 Термодинаміка процесів
Реакції 2.1; 2.2 з підвищенням температури сильно екзотермічни (пЃ„ Н> 0), вони викликають значну спад енергії Гіббса (пЃ„ G <0) і мають великі чисельні значення константи рівноваги (Кр> 1). Останнє свідчить про незворотному протіканні цих реакцій вправо у всьому інтервалі температур.
Вторинні реакції окислення SO 2 і сульфатізаціі оксидів металів мають помірні значення Кр, тому ці реакції оборотні і протікають не до кінця, а в обмеженою ступеня обумовленою умовами випалу (Т, Ро 2 ). Однак реакції окислення нижчих оксидів до вищих мають великі Кр і протікають до кінця. p> Такий аналіз доцільно застосовувати для визначення послідовності утворення первинних і вторинних продуктів окислення сульфідів залежно від температури і складу газової фази. В умовах випалу єдиним продуктом окислення ZnS при 600-1000 п‚° С є ZnO, хоча ймовірність утворення первинного сульфату зростає з пониженням температури, а первинного цинку-с підвищенням температури. Але для утворення первинного ZnSO 4 необхідні дуже високі Po 2 , а для утворення первинного цинку- надзвичайно низькі Po 2 і Po 3 , які можуть реалізуватися при більш високих температурах близько поверхні сульфіду.
При випалюванні цинкових концентратів технологічне значення має сульфарізація цинку, яка призводить до утворення ZnSO 4 або ZnO ​​* 2ZnSO 4 . Термодинамічна стійкість цих сульфатів характеризується Кр реакції розкладання сульфату МеSO 4 = МеO + SO 3 , для якої Кр = Рso 3 .
4.3 Кінетика процесів випалу
Особливості дослідження кінетики реакцій, в тому числі реакцій взаємодії конденсованих фаз сульфідів з газоподібним киснем, полягають у необхідності розчленування процесу на окремі стадії, кінетика яких і визначає сумарну швидкість реакції. Одним з напрямків інтенсифікації процесу є робота на повітрі, збагаченому киснем, що можливо внаслідок залежності кінетики окислення сульфідів від його концентрації в газовому потоці. Аналогічно на швидкість окислення впливає підвищення концентрації кисню в газовому середовищі. У ряді випадків при описі кінетики конкретних сульфідних систем необхідно враховувати структуру оболонок твердих продуктів реакції. У цілому співвідношення швидкостей хімічної реакції дифузійних процесів є визначальними при розгляді кінетики реальних процесів.
Як гетерогенний, цей процес має дві неодмінні послідовні стадії: дифузія Про 2 до поверхні сульфіду і реакцію окислення...
