VoL.24 康龙田等：金川镍闪速炉熔炼渣和冰镍的表面张力及其界面张力 ·127 145 l350℃ 得1350-1500℃范围内，熔渣一冰镍间的界面张 135 +1400℃ n 力(y)与渣系成分、温度的关系： ,125 1500℃ -547+0.3414(-192+0.158t0[wo]+(-197.4+ 首s 0.160r0[wMeo]+1582-0.799t0[wso],mNm1(16) 由于金川镍闪速炉冶炼工艺中wso<50%,计 95 算可知，此时式(16)中温度系数是正的，也就是 85L 说此时界面张力随着温度的升高而增加.由式 (16)可知，当Fe0或Mg0含量一定时，随着SiO2 380390 400410420 430 含量的增加界面张力增加；当FeO(或MgO)含量 0系表图/mN·mt 一定时，MgO(或FeO)含量增加，界面张力降低. 图2不同温度下熔渣一冰镍间界面张力（σ）与FeO-MgO- SO,渣系表面张力(y)的关系 3,4金川镍闪速炉冶炼工艺中熔渣一冰镍间的界 Fig.2 Relationship of interfacial tension between slag and 面张力计算 matte and surface tension of FeO-MgO-SiO,slag at differ- 基于Girifalco-Good方程，利用式(14)、式 eent femperatures (15)和合成渣成分以及冰镍表面张力（见表3）， 计算熔渣一冰镍间的界面张力，结果列于表7 效的途径是调节渣系成分.从图2可以看出，熔 计算1栏；同时用式(16)计算熔渣一冰镍间的 渣一冰镍间的界面张力与渣系表面张力有密切 界面张力，结果列于表7计算2栏 的关系，而渣系表面张力与渣中FeO,SiOz,MgO 比较表7中界面张力计算值与实验值可知， 的含量有直接相关，因此有必要研究渣中FO, 式(16)是可信的.由于金川熔渣、冰镍成分均在 SiO2,Mg0的含量与熔渣一冰镍间界面张力的 表5中合成渣和冰镍成分范围内，所以利用 关系。 式(16)可以预测金川冶炼工艺中冰镍与渣间界 将表5中不同温度下界面张力与渣系的近 面张力，计算结果分别为1350℃114.6；1400℃ 似成分（见表6渣系近似成分）进行多元回归，获 121.6:1450℃128.7：1500℃135.84mN-m 表7合成渣与冰镍间界面张力 Table 7 Interfacial tension between synthesized slags and mattes mN.m 1350℃ 1400℃ 1500℃ 序号 计算1 计算2 试验 计算1 计算2 试验 计算1 计算2 试验 1 111.8 112.6 111.3 118.8 119.7 119.9 133.5 133.9 133.1 2 106.2 106.8 105.7 117.7 114.5 118.8 129.5 129.9 129.2 3 108.3 108.9 108.2 116.4 117.7 130.9 130.9 131.4 130.9 4 106.3 106.9 106.3 113.8 114.6 116.3 129.5 129.9 129.7 5 105.5 106.1 105.1 113.1 113.9 115.4 128.9 129.4 128.8 6 101.2 101.8 99.4 109.2 110.0 111.3 126.0 126.3 124.9 7 99.4 100.0 98.8 107.6 108.3 110.8 124.7 125.1 124.9 8 97.6 98.2 96.9 106.0 106.7 109.5 123.4 123.8 124.4 97.6 98.2 96.9 106.0 106.8 109.5 123.4 123.8 123.1 10 95.9 96.5 93.8 104.5 105.2 107.2 122.1 122.6 120.9 11 93.9 95.4 92.6 102.7 103.4 106.3 120.9 121.2 120.1 12 94.0 94.6 92.6 102.8 103.5 106.3 120.9 121.2 120.1 3 91.4 92.0 90.1 100.4 101.1 l04.5 119.0 119.4 118.4 14 90.5 91.1 88.9 99.6 100.3 103.6 1183 118.8 117.5 89.9 90.6 88.2 99.1 99.8 103.1 117.9 118.4 117.1 注：计算1为按Girifalco--Good方程，计算2为按式(16) 4结论 与冰镍间的Girifalco-Good系数中与渣系成分及 温度的关系如式(15). (1)1350-1550℃，Fe0-Mg0-Si02三元体系 (3)1350~1500℃下，金川镍闪速炉熔炼渣 表面张力（σ）与渣系成分、温度的关系如式(14). 一冰镍间的界面张力()与渣系成分及温度的关 (2)1350-1500℃下，金川镍闪速炉熔炼渣】 一 康龙 田等 金 川镍 闪速炉熔炼渣和冰镍 的表 面张力及 其界 面 张 力 · ， 一 ℃ ‘ ℃ ℃ ， 二 ’ 。 气 一 二 、 ’ “ “ “ 众 …二… ︸ 八，乙“入气︸、 ‘︸、︶尸一︸、、︸ 一日 · ︸它支胭 … 币 嘛秘 面 · 一 ， 图 不 同温度下熔渣一冰镍间界面张力闭与 一 渣 系表面 张力 力的关 系 · 口 一 一 幻沁卜 效的途径是调 节渣 系成分 从 图 可 以看 出 ， 熔 渣一冰镍间 的界面张力 与渣系表面 张力有密切 的关系 ， 而渣 系表 面 张力与渣 中 ， 仪 ， 的含量有直接相 关 ， 因此有必 要研究渣 中 ， ， 的含量与熔 渣一冰镍间 界面 张力 的 关系 将表 中不 同温度下 界 面 张力 与渣 系 的近 似成分 见表 渣 系近 似成分 进行多元 回归 ， 获 得 一 ℃ 范 围内 ， 熔渣一冰镍间 的界面 张 力 刃与渣 系成分 、 温度 的关系 厂一 一 汇 。 。 一 〔 。 一 【 。 」 ， · 一 ， 由于金川镍闪速炉 冶炼工艺 中 ， 计 算可 知 ， 此时式 中温度 系数是正 的 ， 也就是 说此时界 面 张力 随着温 度的 升高 而增 加 由式 可 知 ， 当 或 含量一定时 ， 随着 含量 的增加 界面张力增加 当 或 含量 一 定时 ， 或 含量增加 ， 界面 张力降低 ， 金川镍闪速炉冶炼工艺中熔渣一冰镍间的界 面张力计算 基于 曰 方程 ， 利用 式 、 式 和合成渣成分 以及冰镍表面 张力 见表 ， 计算熔渣一冰镍间 的界面 张力 ， 结果列 于 表 计算 栏 同时用式 计算熔渣一冰镍间 的 界 面张力 ， 结果列于 表 计算 栏 比较表 中界面张力计算值与实验值可 知 ， 式 是可 信的 由于金川熔渣 、 冰镍成分均在 表 中合成渣 和 冰镍成分 ‘ 范 围内 ， 所 以利用 式 可 以预测 金川 冶炼工 艺 中冰镍 与渣 间界 面 张力 ， 计算结果分别为 ℃ ℃ ℃ ℃ · 一 ’ 表 合成 渣 与冰镍 间界面张力 卜 幼 幻即既 · 一 序号 ℃ 计算 ℃ 计算 试验 计算 计算 试验 计算 巧 ℃ 计算 试验 ， ‘ 、 ， ， ， ， ， 、 ‘ 巧 注 计算 为按 一 方程 ，计算 为按式 结论 一 ℃ ， 一 三元体系 表 面 张力 司与渣 系成分 、 温度 的关系如式 一 ℃ 下 ， 金川镍 闪速炉熔炼渣 与冰镍间的 系数币与渣 系成分及 温度 的关系如式 一 ℃ 下 ， 金川 镍 闪速 炉熔炼渣 一冰镍间 的界面 张力 与渣 系成分及温度的关