铜渣是铜火法冶炼过程中产生的主要固体废弃物,碳热还原可实现其主要物相铁橄榄石的分解,有利于后续铁的富集.本文利用XRD、SEM和EDS对铜渣碳热还原过程中的反应行为进行研究,借助碱浸实验考察了焙烧产物中二氧化硅(SiO2)固溶体的溶解性,并通过XPS及TEM分析结果探讨SiO2固溶体的形成机理.结果表明:铜渣中的主要物相为铁橄榄石和磁铁矿,锌主要赋存于铁橄榄石相.铁橄榄石经碳热还原分解为金属铁和石英固溶体,温度升高促使石英固溶体转变为方石英固溶体,此时锌被挥发至烟气中.焙烧产物中SiO2因铁的掺杂而表现出石英和方石英的晶体结构,但在微观上仍以非晶态形式存在,致使其易溶于110℃氢氧化钠溶液.
铜渣 碳热还原 金属铁 石英固溶体 方石英固溶体