铜熔炼渣中组元Fe3O4对铜的阻滞行为及机制

摘要：

机械夹带和化学溶解是造成铜冶炼过程金属损失的主要路径,而这两种损失路径均受铜熔炼渣成分影响明显.以Fe3O4和Cu2O为研究对象,模拟铜熔炼造渣过程的主要条件,研究铜熔炼渣中组元Fe3O4对铜的阻滞行为.研究结果表明:组元Fe3O4对铜离子具有明显的阻滞效应,包括化学溶解阻滞和物理性阻滞.化学阻滞主要是Cu(Ⅰ)与Fe3O4结构中次晶格八面体中Fe(Ⅱ)发生离子交换,取代部分铁位形成Fe(Ⅲ)—O—Cu(I)键,铜离子被滞留在四氧化三铁晶格中形成铜掺杂态铁氧化物;物理阻滞主要与以Fe(Ⅲ)为网络形成剂构建的玻璃网络体有关,Fe(Ⅲ)与渣中[SiO4]四面体中的Si—O键结合形成Fe(Ⅲ)—O(BO)—Si键,桥氧键含量增加导致渣黏度增大,铜离子和金属铜颗粒流动性变差,被Fe(Ⅲ)—O(BO)—Si网络体包裹进入玻璃体中,造成铜熔炼渣中铜的多元化损失.通过提高铜熔炼渣碱度,破坏玻璃网络结构和Fe3O4结构中Fe(Ⅲ)—O—Cu(I)键,可以明显增加铜的资源化回收效果.

关键词：铜熔炼渣、化学阻滞、铜资源、物理阻滞、Fe(Ⅲ)—O—Cu(Ⅰ)键

所属期刊栏目：54

分类号：TF811(有色金属冶炼)

资助基金：国家自然科学基金;南昌航空大学研究生创新专项资金资助项目

在线出版日期：2023-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：477-484