Лекция №10 цветные металлы в системе feo feS

Лекция № 10 ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ В СИСТЕМЕ FeO – FeS.
Поведение тяжелых цветных металлов, благородных и редких металлов в системе FeO - FeS различное, и, следовательно, их влияние на ее свойства - различное. Кроме того, степень окисления системы или соотношение PО2/PS2 определяет соотношение окисленных и сульфидных форм цветных металлов, их термодинамическую активность, распределение между шлаком и штейном. Существенное значение для технологических показателей имеют и изменения физико-химических свойств кислородсодержащих штейнов. При высоких температурах эта система разделяется на область гомогенности (вблизи разреза FeO -FeS), где неограниченно растворяется фаялит оксидно-сульфидного и сульфидно-металлического расплавов. Брюквин при добавлении к расплаву FeO - FeS меди, никеля и кобальта изучил распределение цветных металлов в зависимости от металлизации системы или точнее от соотношения компонентов Fe:О:S при избытке железа. Им установлено, что до металлизации [~ 60 % (ат)] из сульфидно-металлического расплава в оксидно-сульфидный переходят сера и медь. Причем никель и кобальт преимущественно переходит в сульфидно-металлический расплав (рис. 21, 22). Состав сульфидного металлического расплава близок к расплаву в тройной системе при замене Ni, Co, Си на Fe в проекции на плоскость Fe - S - О. Отличие состоит в том, что при металлизации Fe - S - О состав оксидно-сульфидной жидкости смещается к FeО1+x, а в изучаемой системе к MeS (Me - Сu, Ni, Co). Дальнейшее увеличение металлизации должно привести к обратному смещению к FeO1+х, как это отмечено в системе Fe - S - О.
По аналогии с цветными металлами, можно прогнозировать концентрирование в сульфидно-металлическом расплаве Pt, Pd, Au. Цинк в указанной системе перейдет в газовую фазу, что более подробно будет рассматриваться далее. Наличие меди в системе Fe - S - О влияет на распределение редких платиновых металлов и серебра, увеличивая их переход в оксидно-сульфидную фазу.

Рис 21. Доли компонентов, переходящих в сульфидно-металлический расплав, в зависимости от металлизации
Рис 22. Зависимость коэффициентов распределения (L) между оксидно-сульфидным и сульфидно-металлическим расплавами от металлизации последнего
Требуют глубокого изучения формы нахождения цветных, благородных и платиновых металлов в системе Fe - S - О при избытке кислорода, при разном PО2/PS2- Это определит их переход и формы нахождения в шлаках при введении в систему SiО2 и других шлакообразующих оксидов. Восстановительно-сульфидирующая обработка расплавов FeO - FeS - Me S до их ошлакования, что энергетически более выгодно, позволяет управлять поведением ценных компонентов, их распределением между газовой фазой, шлаком и штейном. Это пока еще не используется металлургами.