什么是锍?

[拼音]：liu

[外文]：matte

有色重金属硫化物与铁的硫化物的共熔体，亦称熔锍。是铜、镍等金属的硫化物精矿火法冶金的重要中间产物。以产出锍为目的的熔炼过程称为造锍熔炼。在造锍熔炼中，把要提取的金属以硫化物的形态富集于锍中，贵金属及其他有价成分也随之富集于其中，脉石则熔合成渣而与锍分离。

铜冶炼得到的锍称为铜锍(或冰铜)，属于Cu2S-FeS系。冰铜吹炼造渣期终获得的含FeS较低的锍俗称白铍(或白冰铜)。硫化镍精矿电炉或闪速炉熔炼可得到 Cu2S-Ni3S2-FeS系的铜镍锍 (或铜镍冰铜)。有些工厂添加硫化剂(石膏、黄铁矿)和还原剂处理氧化镍矿石，进行所谓还原硫化熔炼，获得一种属于Ni3S2-FeS系的镍锍（或冰镍）的中间产物。在含铜高的铅烧结块还原熔炼中，为了分离和回收伴生的铜，常常在粗铅和炉渣之间造成一层组成为Cu2S-FeS-PbS系的铅冰铜。几种曲型锍的主要成分见表。

FeS 是各种锍最基本的组成之一。因此 FeS与相应有色重金属硫化物组成的二元系也是锍的最基本体系。几种主要的硫化物（或氧化铁）与硫化铁的二元系液相线汇总于图1。由图可见，在有色重金属冶炼温度下(1200℃左右)，除FeS-ZnS系外，各系均为完全互溶的熔体。FeS-ZnS系的熔融组成范围则甚狭窄，在实际生产中ZnS容易在熔池中析出，形成隔层，在炉壁和炉底生成炉瘤，影响冶炼作业的正常进行。

下面以冰铜为例，进一步说明锍的性质。锍中铜、铁、硫三者之和常占总量的90％左右。冰铜的某些物理化学性质近似地可用 Cu-Fe-S三元系的状态图(见相图)说明。还原硫化熔炼的锍可用 Cu-Fe-S三元系状态图的一部分Cu2S-FeS-Fe-Cu图表示(图2)。图中存在较大的分层区(两液相区)，对生产有实际意义的冰铜成分应在靠近Cu2S-FeS一侧的三元共晶点附近，其理论含硫量为25％左右。通常在硫化铜矿物的氧化熔炼中，一般不会出现金属相。因此，此图有较大的局限性。冰铜的含硫量往往低于按硫化物考虑的化学计量，含硫量不足的基本原因是冰铜实际上溶解少量的铁的氧化物。因此氧是冰铜的第四个重要组分。冰铜含氧量与平衡共存的渣含SiO2量、冰铜品位和氧势等有关。一般工厂冰铜含氧量波动在1～6％之间。冰铜中氧的存在形态有两种观点(是FeO和是Fe3O4)。中国冶金工作者研究了Cu2S-FeS-FeO系的熔点，并绘出相应的等温液相线图（图3）。1200℃时此系各组分的等活度曲线见图4。实际生产中的冰铜含硫量波动范围较狭，为22～26％。冰铜的熔点多在950～1050℃，比炉渣的熔化温度低。熔融冰铜的密度大（约4.4克/厘米3），粘度较低（约10厘泊），这足以使冰铜沉降到渣层（密度3～3.7克/厘米3）下面，并且流动性远优于炉渣。熔融冰铜的电导率(300～1000西门子/厘米)也比炉渣（0.5西门子/厘米）高得多。其比热约为 0.5～0.63千焦/(公斤·开)。冰铜是贵金属的良好溶剂，95～98％的贵金属和硒、碲进入冰铜，所以造锍熔炼常用作富集贵金属的重要手段。必须注意，熔融冰铜与水接触会发生剧烈爆炸。与炉渣相比，对熔融冰铜的研究较少，冰铜的物理化学性质如活度和结构等尚待深入研究。

参考书目

赵天从主编：《重金属冶金学》，上册，冶金工业出版社，北京，1981。比士瓦士等著，昆明工学院冶金系有色冶炼教研室译：《铜提取冶金》，冶金工业出版社，北京，1980。（A.K.Biswas &W.G.Davenport，Eхtractive metallurgy of Copper，Pergamon， Oxford， 1976.）