焙燒

　　焙燒 (roasting ) 固體物料在高溫不發(fā)生熔融的條件下進行的反應過程，可以有氧化、熱解、還原、鹵化等，通常用于焙燒無機化工和冶金工業(yè)。焙燒過程有加添加劑和不加添加劑兩種類型。
焙燒
　　bèi shāo 焙燒　
　　[roast;bake.calcination] 對 [礦物等] 施以灼熱,以驅(qū)除其中的揮發(fā)性組分
　　把物料（如礦石）加熱而不使熔化，以改變其化學組成或物理性質(zhì)
　　不加添加劑的焙燒 也稱煅燒，按用途可分為：①分解礦石，如石灰石化學加工制成氧化鈣，同時制得二氧化碳氣體；②活化礦石，目的在于改變礦石結(jié)構(gòu)，使其易于分解，例如：將高嶺土焙燒脫水，使其結(jié)構(gòu)疏松多孔，易于進一步加工生產(chǎn)氧化鋁；③脫除雜質(zhì)，如脫硫、脫除有機物和吸附水等；④晶型轉(zhuǎn)化，如焙燒二氧化鈦使其改變晶型，改善其使用性質(zhì)。
按生產(chǎn)工藝可分為燒脹法和燒結(jié)法兩種。燒脹法是將原料加熱至熔融溫度，產(chǎn)生氣體使其膨脹。燒結(jié)法通過加熱使某些原料熔化，將整個顆粒黏結(jié)在一起。
加添加劑的焙燒
　　添加劑可以是氣體或固體，固體添加劑兼有助熔劑的作用，使物料熔點降低，以加快反應速度。按添加劑的不同有多種類型：
氧化焙燒
　　粉碎后的固體原料在氧氣中焙燒，使其中的有用成分轉(zhuǎn)變成氧化物，同時除去易揮發(fā)的砷、銻、硒、碲等雜質(zhì)。在硫酸工業(yè)中，硫鐵礦焙燒制備二氧化硫是典型的氧化焙燒。冶金工業(yè)中氧化焙燒應用廣泛，例如：硫化銅礦、硫化鋅礦經(jīng)氧化焙燒得氧化銅、氧化鋅，同時得到二氧化硫。
還原焙燒
　　在礦石或鹽類中添加還原劑進行高溫處理，常用的還原劑是碳。在制取高純度產(chǎn)品時，可用氫氣、一氧化碳或甲烷作為焙燒還原劑。例如：貧氧化鎳礦在加熱下用水煤氣還原，可使其中的三氧化二鐵大部分還原為四氧化三鐵,少量還原為氧化亞鐵和金屬鐵;鎳、鈷的氧化物則還原為金屬鎳和鈷。因為該過程中的三氧化二鐵具有弱磁性，四氧化三鐵具有強磁性，利用這種差別可以進行磁選，故此過程又稱磁化焙燒。
氯化焙燒
　　在礦物或鹽類中添加氯化劑進行高溫處理,使物料中某些組分轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)或凝聚態(tài)的氧化物,從而同其他組分分離。氯化劑可用氯氣或氯化物（如氯化鈉、氯化鈣等）。例如：金紅石在流化床中加氯氣進行氯化焙燒，生成四氯化鈦，經(jīng)進一步加工可得二氧化鈦。又如在鋁土礦化學加工中，加炭（高質(zhì)煤）粉成型后氯化焙燒可制得三氯化鋁。若在加氯化劑的同時加入炭粒，使礦物中難選的有價值金屬礦物經(jīng)氯化焙燒后，在炭粒上轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘伲�并附著在炭粒上，隨后用選礦方法富集，制成精礦，其品位和回收率均可以提高，稱為氯化離析焙燒。
硫酸化焙燒
　　以二氧化硫為反應劑的焙燒過程，通常用于硫化物礦的焙燒，使金屬硫化物氧化為易溶于水的硫酸鹽。若以Me表示金屬，硫酸化焙燒主要包括下列過程：2MeS+3O2─→2MeO+2SO2
　　例如：閃鋅礦經(jīng)硫酸化焙燒制得硫酸鋅、硫化銅經(jīng)硫酸化焙燒制得硫酸銅等。
　　堿性焙燒 以純堿、燒堿或石灰石等堿性物質(zhì)為反應劑，對固體原料進行高溫處理的一種堿解過程。例如：軟錳礦與苛性鉀焙燒制取錳酸鉀；鉻鐵礦與苛性鉀焙燒制取鉻酸鉀。
　　鈉化焙燒 在固體物料中加入適量的氯化鈉、硫酸鈉等鈉化劑，焙燒后產(chǎn)物為易溶于水的鈉鹽。例如：濕法提釩過程中，細磨釩渣，經(jīng)磁選除鐵后，加鈉化劑在回轉(zhuǎn)窯中焙燒，渣中的三價釩氧化成五價釩。
　　影響固體物料焙燒的轉(zhuǎn)化率與反應速度的主要因素是焙燒溫度、 固體物料的粒度、 固體顆粒外表面性質(zhì)、物料配比以及氣相中各反應組分的分壓等。
　　焙燒過程所用設備，按固體物料運動特性，可分為固定床、移動床和流動床幾類；按其所用加熱爐的形式可分為反射爐、多膛爐、豎窯、回轉(zhuǎn)窯、沸騰爐、施風爐等。