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有色金属真空冶金的技术分析

摘要：近年来，一些有色冶金工厂通过真空技术特征解决某些难题，甚至在真

空中制造化合物粉末、超细金属，由此可看出在有色冶金中，真空技术发挥着重

要作用，使用范围不断拓宽。文章主要分析真空技术在有色冶金中的重要性和作

用，为今后研究提供参照。

关键词：有色金属；真空冶金技术；分析

真空冶金快速进步的前提是真空设备的创新发展、真空技术的改革，上世纪

在有色金属冶金中运用到有关真空过程中，比如铅锡合金真空蒸馏技术。随后研

究出的卧式真空炉处理热度硬锌、真空炼锂、粗镉蒸馏等技术广泛使用在生产中。

1真空冶金原理

1.1判断合金分离可能性

通过分析热力可知，分离系数能够判断出粗金属构成，同时也可判断出合金

使用蒸馏分离的可实时性，两组分体系公式为：

式中：γ和P是组分i的活度系数与蒸汽压。γ和组分i浓度有着联系，

*

ii

同时也和温度有关。温度是由纯组分的物质i和蒸汽压P决定。β大于1时，

*

i

元素1处于气象富集；β小于1时，元素1处于液相富集中。蒸馏在两种状况

下能够分离两种元素。β等于1时，蒸馏的气相和凝聚相的成分相同，无法将

两种元素分离出来。

1.2真空中金属挥发性

大气中在开展金属蒸馏和合金蒸馏时，存在着一些困难，一方面是蒸馏温度

会比物料沸点温度要高，从而确保实验在高温下开展，一方面是大气层的氧气由

于蒸馏温度氧化金属。传统冶金金属有锌、汞等，由于此类金属沸点低，因此可

使用蒸发法。传统冶金金属在真空中无氧化作用发生，金属蒸发温度过低，进而

可快速实现金属蒸馏和蒸发，例如铅沸点是1740℃，铅在真空中可以蒸发铅，

仅需要保持在10Pa的真空中即可让铅快速挥发。在真空推动着金属快速蒸发，

但不等同于真空度越高越好。

2铅银合金、铋银合金技术的真空蒸馏

铅银合金或者是含银粗纤提铅，选择灰吹法，通过铅氧化的方式将残留物金

属银留下。此方法有效的将铅元素转化为氧化物，但会立即变化将氧化物还原成

熔炼成为铅，耗费时间、人力和物力。为将铅银合金分开，可在真空中通过蒸馏

法把两者分开，使其变为银与铅，并且可以获得金属铅与粗银。在各种成分范围

中观察液态状况，从而在1200℃下获得铅产物，其含银量仅占据10～10，

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在合金中仍有剩余银富集。原料Ag在0.1～0.9时气相物质包含Ag10～10，

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有可能把铅和银分开，从而获取粗银和金属铅，在工业型真空炉中能够把此项作

业实现。在铋银合金中，铋的性质和铅类似，使用真空蒸馏法把铋和银分开，此

项技术已研发多年，可使用富银合金二次蒸馏，获取粗银。

3粗铅真空蒸馏

云南某厂，经常使用粗铅含锡。传统的方式是通过碱性氧化或是直接氧化法，

氧化耗时长，为解决此种不足可选择真空蒸馏法。铅锡液相平衡成分证明在1000℃

时，真空蒸馏粗铅，在原料含锡比10小时，获得气态物质是Sn10,锡仍旧被

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留在合金中，成金属于回收状态。粗铅蒸馏中的残留元素包含银、铜和铁等。

4锑铅合金真空蒸馏

锑矿中包含着许多铅，冶炼作业分离包含的锑和铅元素仍旧是难题，在国外

也经常出现此种情况，我国至今仍旧未找到有效的解