.722 北京科技大学学报 第30卷 ZnFe2O4进而滞留在渣相中的可能性，Abdellatif 关，该线性关系可由下面的公式表示： 等3]报道从经脱氯处理的炼铅粉尘中回收锌的研 Pzm=2.96w(Fe0)-35.67,R2=0.943 (9) 究时，也发现了类似的影响趋势，他们的研究结果 其中，w(Fe0)为渣中Fe0质量分数，% 表明，经熔融处理后，残留在渣中的锌含量随渣碱度 160 样品：90%渣+10%Zn0 (0.67,6.2) 的增加而减少 温度：1483K Fc0:55%.渣中全铁：49% 四叶 (碱度，FeFe) 0.50.62) d 140 。城度：0.40.0.50.0.67 (0.40.6.2) ▲碱度：0.29 80L 0.67.62050.62,06 (0.29.6.2) 0(0.40.6.2) Fe():40%.渣中全铁：35% 40 80 0.40.6.2) (0.67.0.6) 040.13》02912 50 样品：90%渣+10%Zn0 10 20304050 60 温度：1483K 渣中FeO质量分数% 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 渣碱度 图10渣中Fe0含量对金属Zn蒸气压的影响 Fig.10 Vapor pressure of metallic Zn as a function of FeO content 图8渣碱度对金属Z如蒸气压的影响 in the slag Fig.8 Vapor pressure of metallic Zn as a function of slag basicity 从图10可以看出，Fe2+/Fe3+比例对金属Zn 3.3.2对ZnCl2蒸气压的影响 的蒸气压的影响很小，而Fe0含量的增加能够有效 图9所示为渣碱度对ZnCl2的蒸汽气压的影 提高金属Zn的蒸气压，说明ZnO活度随Fe0量的 响，可以看出，该影响趋势与金属Z如气体的情况完 增加而增加，这表明Fe0在渣相中主要起到了碱性 全不同，ZCl2的蒸气压随渣碱度的增加而降低，原 氧化物的作用. 因是随渣碱度提高，Ca0活度增加，而这必然会抑制 3.4.2对ZnCl2蒸气压的影响 反应(4)向右进行，也即抑制了ZnCl2的生成.前人 图11所示为1013K条件下下，样品(95%渣+ 的研究18]曾发现：对于Ca0Si02Fe0/Al203渣 5%Zn0十CaCl2,摩尔比CaCl2Zn0=1:1)中ZnCl2 系，渣中C1的活度随着渣碱度的提高而降低，这在 的饱和蒸气压与Fe0含量的关系，可见，ZnCl2的 本研究中表现为进一步抑制了ZnCl2的生成和挥 蒸气压随Fe0含量的增加而增加，同样是因为随着 发 Fe0量的增加，Zn0的活度相应增加，进而能够促进 70 Zn的氯化反应（反应(4）) 60 Fc0:40%.渣中全铁：35% 温度：1013K 120 50 样品：95%渣+5%ZnO+CaCl 尔比：CaC1,ZnO=1:l 100L 温度：1013K 碱度：0.29 40 样品：95%渣+5%ZnO+CaC1 80 摩尔比：CaCl,:ZnO=1:I 20 60 装 10 0 碱度：0.40 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 20 个 渣喊度 碱度：0.67 152025.3035404550 55 图9渣碱度对ZnCl2蒸气压的影响 渣中FO质量分数% Fig9 Effect of slag basicity on the vapor pressure of ZnCl2 图11渣中Fc0含量对ZnCl2蒸气压的影响 3.4渣中Fe0含量的影响 Fig.11 Effect of the FeO content in the slag on the vapor pressure of ZnClz 3.4.1对金属Zn蒸气压的影响 图10所示为在不同渣碱度以及不同Fe+/ Fe3+比例条件下，金属Zn的蒸气压与渣中Fe0含 4结论 量的关系，可见，金属Zn的蒸汽气压与Fe0含量密 (l)利用Knudsen喷射法得到了FerO-CaO- 切相关，且当碱度超过0.40时，蒸汽气压值与Fe0 SiO2一Al203渣系中金属Zn与ZnCl2的饱和蒸气压， 含量呈较明显的线性关系，而与Fe2+/Fe3+比例无 并考察了各因素如温度和渣成分的影响，ZnFe2O4 进而滞留在渣相中的可能性．Abdellatif 等［3］报道从经脱氯处理的炼铅粉尘中回收锌的研 究时‚也发现了类似的影响趋势．他们的研究结果 表明‚经熔融处理后‚残留在渣中的锌含量随渣碱度 的增加而减少． 图8 渣碱度对金属 Zn 蒸气压的影响 Fig．8 Vapor pressure of metallic Zn as a function of slag basicity 3∙3∙2 对 ZnCl2 蒸气压的影响 图9所示为渣碱度对 ZnCl2 的蒸汽气压的影 响．可以看出‚该影响趋势与金属 Zn 气体的情况完 全不同‚ZnCl2 的蒸气压随渣碱度的增加而降低．原 因是随渣碱度提高‚CaO 活度增加‚而这必然会抑制 反应（4）向右进行‚也即抑制了 ZnCl2 的生成．前人 的研究［18－19］曾发现：对于 CaO－SiO2－FeO／Al2O3 渣 系‚渣中 Cl 的活度随着渣碱度的提高而降低‚这在 本研究中表现为进一步抑制了 ZnCl2 的生成和挥 发． 图9 渣碱度对 ZnCl2 蒸气压的影响 Fig．9 Effect of slag basicity on the vapor pressure of ZnCl2 3∙4 渣中 FeO 含量的影响 3∙4∙1 对金属 Zn 蒸气压的影响 图10所示为在不同渣碱度以及不同 Fe 2＋／ Fe 3＋比例条件下‚金属 Zn 的蒸气压与渣中 FeO 含 量的关系．可见‚金属Zn 的蒸汽气压与FeO 含量密 切相关‚且当碱度超过0∙40时‚蒸汽气压值与 FeO 含量呈较明显的线性关系‚而与 Fe 2＋／Fe 3＋ 比例无 关．该线性关系可由下面的公式表示： pZn＝2∙96w（FeO）－35∙67‚R 2＝0∙943 （9） 其中‚w（FeO）为渣中 FeO 质量分数‚％． 图10 渣中 FeO 含量对金属 Zn 蒸气压的影响 Fig．10 Vapor pressure of metallic Zn as a function of FeO content in the slag 从图10可以看出‚Fe 2＋／Fe 3＋ 比例对金属 Zn 的蒸气压的影响很小‚而 FeO 含量的增加能够有效 提高金属 Zn 的蒸气压‚说明 ZnO 活度随 FeO 量的 增加而增加．这表明 FeO 在渣相中主要起到了碱性 氧化物的作用． 3∙4∙2 对 ZnCl2 蒸气压的影响 图11所示为1013K 条件下下‚样品（95％渣＋ 5％ ZnO＋CaCl2‚摩尔比 CaCl2∶ZnO＝1∶1）中 ZnCl2 的饱和蒸气压与 FeO 含量的关系．可见‚ZnCl2 的 蒸气压随 FeO 含量的增加而增加‚同样是因为随着 FeO 量的增加‚ZnO 的活度相应增加‚进而能够促进 Zn 的氯化反应（反应（4））． 图11 渣中 FeO 含量对 ZnCl2 蒸气压的影响 Fig．11 Effect of the FeO content in the slag on the vapor pressure of ZnCl2 4 结论 （1） 利用 Knudsen 喷射法得到了 FetO－CaO－ SiO2－Al2O3 渣系中金属Zn 与ZnCl2 的饱和蒸气压‚ 并考察了各因素如温度和渣成分的影响． ·722· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷