火法冶金精炼物理精炼
火法冶金精炼物理精炼
是以物理变化为主，利用它们的物理性质不同脱除杂质的方法。如精馏精炼、真空精炼、熔析精炼等。
1、精馏精炼
利用物质沸点的不同，交替进行多次蒸发和冷凝除去杂质的火法精炼方法。精馏精炼包括蒸馏和分凝回流两个过程。
精馏通常在精馏塔中进行，气液两相通过逆流接触，进行相际传热传质。液相中的易挥发组分进入气相，于是在塔顶冷凝得到几乎纯的
易挥发组分，塔底得到几乎纯的难挥发组分。塔顶一部分分凝液作为回流液从塔顶返回精馏塔，塔顶回流入塔的液体量和塔顶产品量之
比称之为回流比，其大小影响精馏操作的分离效果和能耗。
精馏精炼适用于相互溶解或部分溶解的金属液体，不适用于两种具恒沸点的金属熔体。在有色金属冶金中，精馏成功地用于粗锌的精炼
之一。
2、真空精炼
在低于或远低于常压下脱除粗金属中杂质的火法精炼方法。真空精炼除能防止金属与空气中氧氮反应和避免气体杂质的污染外，更重要
的是对许多精炼过程（特别是脱气）还能创造有利于金属和杂质分离的热力学和动力学条件。真空精炼主要包括真空蒸馏（升华）和真
空脱气。
真空蒸馏（升华）是在真空条件下利用各种物质在同一温度下蒸气压和蒸发速度不同，控制适当的温度使某种物质选择性挥发和冷凝来
获得纯物质的方法。这种方法主要用来提纯某些沸点较低的金属，如汞、锌、硒、碲、钙等。
真空脱气即在真空条件下脱除气体杂质，包括通过化学反应而使某些杂质以气体形态的脱除。真空脱气过程的作用主要是降低气体杂质
在金属中的溶解度。
3、熔析精炼
利用杂质或其化合物在主金属中的溶解度变化的性质，通过改变精炼温度将其脱除的火法精炼方法，熔析精炼利用了熔化一结晶相变规
律，即利用均匀二元系或多元系液体，在相变温度下开始凝固时，会变成两个或几个组成不同的平衡共存相，杂质将富集在其中的某些
固相或液相中，从而达到金属提纯的目的。如粗铅除铜，从Cu-Pb二元系状态图得知，共晶温度599℃，析出含铜的理论值为铜0.06%；
一般控制温度为613℃，铅含铜要大于0.06%，但尚有砷、锑存在时，则它们与铜生成不溶于铅的化合物—固溶体，可使铅中铜降至理论
值以下0.02%-0.03%。 |
