什么是焙烧

将矿石、精矿或金属化合物在空气中不加或配加一定的物料（如炭粉、氯化剂等），加热至低于炉料的熔点，发生氧化、还原或其他化学变化的冶金过程。是火法冶炼或湿法冶金中浸取前的准备作业，其目的在于改变炉料中提取对象的化学组成，便于下一步处理。焙烧方法根据反应的性质可分为下列8类：

氧化焙烧

硫化精矿在低于其熔点的温度下氧化，使矿石中部分或全部的金属硫化物变为氧化物，同时除去易于挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。硫化铜矿、硫化锌矿多用这种焙烧（见锌）。

硫酸化焙烧

使某些金属硫化物氧化成为易溶于水的硫酸盐。焙烧的主要反应是：

式中Me代表金属。例如铜的硫化物在600和800℃下焙烧，有关化合物或金属稳定存在的热力学条件可从优势区图看出。在附图中，圱表示工业焙烧炉内气相组成范围(SO25～15％，O21～5％，其余为H2O 10％、N275％)中的一个点。随着温度的提高，硫酸盐稳定区变小。所以，控制较高的SO2分压和较低的焙烧温度，有利于生成硫酸盐，即可进行硫酸化焙烧；反之，则易变成氧化物，成为氧化焙烧。对锌的硫化矿及其精矿：用火法冶炼时，采用氧化焙烧；用湿法处理时则采用硫酸化焙烧。

挥发焙烧

将硫化物在空气中加热，使提取对象变为挥发性氧化物，呈气态分离出来。例如，火法炼锑中将锑矿石(含Sb2S3)在空气中加热，氧化为易挥发的Sb2O3：

此反应从290℃开始，至400℃可除去全部硫。

氯化焙烧

借助氯化剂(如Cl2、HCl、NaCl、CaCl2等)的作用，使物料中的某些组分转变为气态或凝聚态的氯化物，从而同其他组分分离（见氯化冶金）。

氯化离析焙烧

可视为氯化焙烧的一种特例。加氯化剂的同时加入炭粒，使矿石中难选的有价金属矿物经氯化挥发后，在炭粒上转变为金属，并附着在炭粒上，随后用选矿方法富集，制成精矿。其品位和回收率都可以提高。

还原焙烧

将氧化矿预热至一定温度，然后用还原气体 (含CO、H2、CH4等)使其中某些氧化物部分或全部还原，以利于下一步处理。例如，将贫氧化镍矿预热到780～800℃，用混合煤气还原，使铁的高价氧化物大部分还原成Fe3O4，少量还原成FeO和金属铁，镍、钴氧化物还原成易溶于NH3-CO2-H2O系溶液的金属镍、钴(见镍)。

磁化焙烧也属于还原焙烧，其目的是将弱磁性的赤铁矿(Fe2O3)还原成强磁性的磁铁矿(Fe3O4)，以便用磁选，使之与脉石和杂质分离。

氧化钠化焙烧

向矿石或精矿配入适量的钠化剂如Na2CO3、NaCl、Na2SO4等，焙烧后产生易溶于水的钠盐。例如，湿法提钒流程中，细磨钒渣，经磁选除去铁珠后，加钠化剂并在回转窑内焙烧，渣中的三价钒氧化成五价的偏钒酸钠：Na2CO3+V2O3+O2─→2NaVO3+CO2

Na2SO4+V2O3+O2─→2NaVO3+SO3

2NaCl+V2O3+O2─→2NaVO3+Cl2

煅烧

将碳酸盐或氢氧化物的矿物原料在空气中加热分解，除去二氧化碳或水分，变成氧化物，也称为焙解。如菱铁矿、菱镁矿、石灰石、氢氧化铝等的处理。

影响焙烧反应速度的主要因素是：

（1）温度；

（2）物料颗粒外表面形成的固体反应物膜层的厚度及致密程度；

（3）物料的粒度及物理化学性质；

（4）气流中各种气体的分压等。

上述各种焙烧，根据所用设备的不同，又可分为流态化焙烧，固定床焙烧（反射炉），移动床焙烧（多膛炉，回转窑）和旋风焙烧（旋风炉）等。

参考书目

赵天从主编：《重金属冶金学》，冶金工业出版社，北京，1982。