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爐渣(英語:Slag),或稱爐石,是將所需金屬從其礦石中分離(即冶煉)後剩下的副產品。爐渣通常是多種金屬氧化物的混合物和二氧化矽。
但是,爐渣可能包含金屬硫化物和元素金屬。雖然爐渣通常用於去除金屬冶煉中的廢物,但它們還可以用於其他目的,例如協助熔煉的溫度控制,以及在將熔融金屬從熔爐中去除之前,將最終液態金屬產品的任何再氧化降至最低。爐,用於製造固體金屬。在某些冶煉過程中,例如鈦鐵礦冶煉產生二氧化鈦是礦渣而不是金屬的有價值的產物。[1]
正文
火法冶金過程中生成的以氧化物為主的熔體;它是鋼鐵、鐵合金及有色重金屬冶煉和精煉等過程的重要產物之一。主要成分是CaO、FeO、MgO、MnO(鹼性氧化物)等,SiO2、P2O5、Fe2O3(酸性氧化物)等及Al2O3(兩性氧化物);此外,經常含有硫化物,如鋼鐵冶煉爐渣中含有少量CaS,有色重金屬冶煉爐渣中有時含有較多FeS、Cu2S或 Ni3S2等;爐渣中還夾帶少量金屬;個別強還原性爐渣含有CaC2。在冶金過程中,熔融爐渣與熔融金屬、熔融鐵合金、熔鋶及爐氣等產物之間起着各種物理化學反應,達到該過程所預期的冶金目的。由於爐渣與金屬或熔鋶間的溶解度小以及兩者比重不同而得與分離。依據組成不同,熔渣冷凝後成為岩石狀或玻璃狀物質。
分類及組成
根據冶金過程的不同,爐渣可分為冶煉渣和精煉渣。以礦石(包括人造富礦或精礦等)為原料進行還原冶煉或氧化冶煉,在獲得粗金屬或鋶的同時所形成的爐渣稱為冶煉渣。精煉粗金屬(用生鐵煉鋼、從粗銅煉精銅等)產生的爐渣稱為精煉渣。這兩類爐渣的主要作用都是將原料中的無用或有害物質從金屬產品中除去。另有一類爐渣主要作用是將原料中含有的某些有用物質富集在其中,以利於下一工序將它們回收利用,稱為富集渣,如鈦精礦還原熔煉所得高鈦渣以及吹煉含釩、鈮的生鐵所得到的釩渣、鈮渣等,它們分別用作提取鈦、釩及鈮等的原料。還有一類所謂「合成渣」,是按爐渣要起的冶金作用而用各種原料預先配製的渣料,如電渣重熔用渣、鋼錠澆鑄或連續鑄鋼所用的保護渣以及鋼液的渣洗用渣等。幾種爐渣的典型組成見表。
參考文獻
- ↑ Pistorius, P.C. Ilmenite smelting: the basics (PDF). The 6th International Heavy Minerals Conference 'Back to Basics'. 2007: 75–84 [2020-08-24]. (原始內容存檔 (PDF)於2020-08-01).