低溫堿性熔煉，是在有色金屬冶金工業(yè)中，一種高效清潔的方法，適用范圍廣，處理效果好，已經(jīng)有很長時間的發(fā)展歷史。今年來，隨著資源的復(fù)雜化，低溫堿性熔煉的優(yōu)勢逐漸凸顯，成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的技術(shù)工藝。

　　技術(shù)原理

　　低溫堿性熔煉是一種綠色冶金方法，最早是由前蘇聯(lián)的科學(xué)家謝里科會母，于1948年提出，經(jīng)過半個世紀的研究和應(yīng)用試驗，已經(jīng)成為一種被廣泛應(yīng)用的工藝方法。

　　堿性熔煉是指以堿性熔鹽為介質(zhì)，在遠低于傳統(tǒng)火法冶金冶煉溫度下(一般不超過900℃)進行熔煉，得到相應(yīng)的金屬單質(zhì)或鹽的過程。

有色金屬冶煉的前景技術(shù)——低溫堿性熔煉
 

　　堿性熔煉過程不同于傳統(tǒng)的火法冶金過程，其熔煉溫度較低，不產(chǎn)生熔融渣，有液、固兩相存在，而與濕法冶金過程相比，堿性熔煉過程形成的液態(tài)相包括熔鹽與液態(tài)金屬兩相，又具有火法冶金特點。

　　業(yè)內(nèi)研究者們，一般以不同的熔煉體系，對低溫堿性熔煉的幾種方法加以區(qū)分，包括直接熔煉、氧化熔煉以及還原熔煉三種。低溫堿性熔煉工藝，具有非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。針對原料的不同特質(zhì)，可以選擇采用不同的熔煉體系。

　　直接熔煉的實際應(yīng)用

　　低溫堿性熔煉的直接熔煉體系，主要應(yīng)用于兩性金屬及SiO2的回收處理中。

　　氧化鋅礦是鋅的次生礦，是硫化鋅礦長期風(fēng)化的產(chǎn)物，成分復(fù)雜，品位低，冶煉較為困難，而隨著硫化鋅礦的日益枯竭，氧化鋅礦利用研究的重要性日益凸顯。在堿性熔煉過程中，氧化鋅礦中的有效成分ZnO及PbO、SiO2等有價成分與堿反應(yīng)生成Na2ZnO2、Na2PbO2、Na2SiO3等可溶鹽，經(jīng)溶出進入溶液，再采用分步碳分，逐步分離ZnO、SiO2、PbO，原礦中的鐵、鈣等不與NaOH反應(yīng)，富集于渣中。

　　SiO2是許多礦物中的主要成分，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，除游離態(tài)外，還可包覆、結(jié)合其他有價組分，形成難提取的復(fù)雜礦物。堿性熔煉過程中，SiO2與堿反應(yīng)生成可溶性的硅酸鈉，而鎂則生成難溶性的氫氧化鎂沉淀，通過水浸出即可實現(xiàn)Si與Mg的分離。

　　氧化熔煉的實際應(yīng)用

　　氧化熔煉體系主要應(yīng)用于處理金屬單質(zhì)或合金時，最常見的應(yīng)用是針對鋁灰的處理。鋁灰是鋁工業(yè)生產(chǎn)中的主要副產(chǎn)品，產(chǎn)生于所有鋁發(fā)生熔融的工序，其總量可以達到鋁生產(chǎn)使用過程中總損失量的1%~12%，主要成分為鋁單質(zhì)和氧化鋁。

　　通過堿性氧化熔煉，鋁灰中的大部分鋁元素可以NaAlO2的形式得到回收，而鋁灰中其他的雜質(zhì)元素，如Mg、Ca、Si等，會留在渣中，從而實現(xiàn)有價元素分離回收的目的。

　　此外，該方法還可以用于高活性高氟氧化鋁、冰晶石、水玻璃等物質(zhì)的生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)過程環(huán)境友好，能耗較低，流程短，操作簡單。

　　堿性還原熔煉的實際應(yīng)用

　　堿性還原熔煉是在實際生產(chǎn)過程中最為常見的一種工藝，主要用以處理各種金屬元素的硫化礦。有色金屬礦物中，硫化礦占有很大的比重，而且在自然界中，多種金屬的硫化礦常常伴生，這些礦物礦相結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重、貴金屬與稀散金屬共存，冶煉工藝較為復(fù)雜。

　　低溫堿性熔煉處理硫化礦的領(lǐng)域，起步較早的是鉛精礦的堿性熔煉處理，目前也已經(jīng)形成了較為完整的體系。常用的處理工藝是，一步堿性還原熔煉提鉛，礦物中的大部分鉛，以及97%以上的貴金屬富集到粗鉛中，而Cu、S、Sb等元素則進入堿浮渣，隨后采用濕法綜合回收處理。

　　除此之外，在處理銻、鉍硫化礦時，低溫堿性熔煉也發(fā)揮出了很大的優(yōu)勢。銻、鉍性質(zhì)極為相似，常規(guī)的處理方法也幾乎相同。目前最常用的方法是火法熔煉，雖然處理量大，處理效果好，但煙氣排放量大且難處理，操作條件惡劣。低溫堿性熔煉在較低的溫度下對硫化精礦進行熔煉處理，解決了傳統(tǒng)銻、鉍火法冶煉過程中能耗高、污染重的問題，同時降低了生產(chǎn)成本。