炉渣(slag) 矿中的脉石、炉料中的熔剂和其他造渣组分在火法冶金过程中形成的金属硅酸盐、亚铁酸盐和铝酸盐等混合物
此外,炉渣还含有少量的金属硫化物、金属和气体
从广义说,有色金属的吹炼渣、黄渣、蒸馏罐渣、精炼渣等都属有色金属冶金炉渣
炉渣富集了炉料中的脉石成分和不希望进入主金属的杂质,是一个成分复杂的多元体系
炉渣的主要成分为氧化物
可将构成炉渣的氧化物分为酸性氧化物(如 SiO2、Fe2O
等)、碱性氧化物(如FeO、CaO、MgO等)和两性氧化物(如 Al2O3、ZnO等)
它们之间的区别在于各氧化物对氧离子的亲疏关系,容易放出氧离子的为碱性氧化物,反之为酸性氧化物
这些氧化物相互结合成各种化合物、固溶体及共晶混合物
炉渣组成的来源 有色金属冶金炉渣中的组分主要来源于五个方面:(1)矿石或精矿中的脉石,如 SiO2、CaO、Al2O3、MgO等;(2)炉料在熔炼过程中生成的氧化物,如 FeO、Fe3O4等;(3)为满足熔炼需要而加入的熔剂,如 SiO2、CaO、FeO、Fe3O4等;(4)熔蚀或冲刷下来的炉衬材料,如 MgO、SiO2、Al2O3等;(5)燃料燃烧的灰分,如 Al2O3、SiO2等
有色金属冶金炉渣属FeO–CaO–SiO2系,主要是由 FeO、CaO、SiO2组成的硅酸盐,三者之和约占渣量 75%~85%,有时甚至达 90%
因此,渣的性质在很大程度上由这三个组分所决定
在冶炼过程中的作用 炉渣是火法冶金的必然产物,其量又相当大
例如反射炉炼铜产出的炉渣约为熔锍质量的200%~500%
炉渣在冶炼过程中主要起八方面的作用
(1)熔融炉渣富集了炉料中几乎全部的脉石和大部分的杂质,并在造渣过程中完成了金属的某些熔炼和精炼过程
例如铜、镍硫化矿造锍熔炼时,铜、镍等硫化物与硫化亚铁富集为熔锍,而铁的氧化物与脉石、熔剂和燃料灰分等形成熔渣
(2)熔炼生