·1812 工程科学学报，第39卷，第12期 00 EHT -20.00w 物e0Tm11244对 0四 e 200 d Fe (e) 6/ Mg Fe Ca Ni Co Cu 0 4 6 10 0 6 8 10 能量keV 能量keV 图3沉降渣不同温度还原后扫描电镜图和对应点的能谱图.(a)1200℃：(b)1250℃：(c)1300℃：(d)A1点能谱：(e)A2点能谱 Fig3 SEM images of nickel slag roasted at different temperatures and EDS results:(a)l200℃：(b)l250℃：(e)l300℃：(d)EDS of point A:(e)EDS of point A2 有色治金过程中，铜镍锍一般经吹炼氧化除铁反 关系.从图中可以看出反应式(6)的吉布斯自由能绝 应，最终生成金属铜和镍.沉降渣中铜镍铁硫化物与 对值较小，变化平缓，说明反应过程中不容易进行，这 铜镍锍成分相近，但本试验是在密闭还原氛围中进行， 也是反应产物中仍检测到硫铁矿存在的原因，而反应 没有氧气的参与，因此不可能发生类似铜镍锍的吹炼 (7)和(8)温度越高，吉布斯自由能越小，反应越容易 反应，生成金属铜和镍.经分析，铜镍铁硫化物很可能 进行，还原生成的金属Cu和Ni溶于Fe溶液中，形成 发生了如下反应： 含铜镍铁合金.X射线衍射和扫描电镜能谱分析检测 FeS+Ca0(=Fe0)+CaS( (6) 到了CS、金属铜和镍的生成，验证了上述反应的可 Cu2S+Cao(+C=2Cu(+Cas(+CO 能性 (7) 3结论 NigS2)+2Ca0(+2C=3Ni(+2CaS(+2C0( (8) (1)金川镍沉降渣属于F0-Si0,系渣，主要成分 图7为渣中硫化物反应吉布斯自由能与温度之间 为铁镁橄榄石、玻璃质和镍铜镍铁硫化物，有用矿物铜工程科学学报，第 39 卷，第 12 期 图 3 沉降渣不同温度还原后扫描电镜图和对应点的能谱图 . ( a) 1200 ℃ ; ( b) 1250 ℃ ; ( c) 1300 ℃ ; ( d) A1点能谱; ( e) A2点能谱 Fig． 3 SEM images of nickel slag roasted at different temperatures and EDS results: ( a) 1200 ℃ ; ( b) 1250 ℃ ; ( c) 1300 ℃ ; ( d) EDS of point A1 ; ( e) EDS of point A2 有色冶金过程中，铜镍锍一般经吹炼氧化除铁反 应，最终生成金属铜和镍． 沉降渣中铜镍铁硫化物与 铜镍锍成分相近，但本试验是在密闭还原氛围中进行， 没有氧气的参与，因此不可能发生类似铜镍锍的吹炼 反应，生成金属铜和镍． 经分析，铜镍铁硫化物很可能 发生了如下反应: FeS( s) + CaO( s) = FeO( s) + CaS( s) ， ( 6) Cu2 S( s) + CaO( s) + C( s) = 2Cu( s) + CaS( s) + CO( g) ， ( 7) Ni3 S2( s) + 2CaO( s) + 2C( s) = 3Ni( s) + 2CaS( s) + 2CO( g) ． ( 8) 图 7 为渣中硫化物反应吉布斯自由能与温度之间 关系． 从图中可以看出反应式( 6) 的吉布斯自由能绝 对值较小，变化平缓，说明反应过程中不容易进行，这 也是反应产物中仍检测到硫铁矿存在的原因，而反应 ( 7) 和( 8) 温度越高，吉布斯自由能越小，反应越容易 进行，还原生成的金属 Cu 和 Ni 溶于 Fe 溶液中，形成 含铜镍铁合金． X 射线衍射和扫描电镜能谱分析检测 到了 CaS、金属铜和镍的生成，验证了上述反应的可 能性． 3 结论 ( 1) 金川镍沉降渣属于 FeO--SiO2系渣，主要成分 为铁镁橄榄石、玻璃质和镍铜镍铁硫化物，有用矿物铜 · 2181 ·