熔析精炼

熔析精炼(liquationrefining)

利用杂质或其化合物在主金属中的溶解度随温度而变化的性质，通过改变精炼温度将其脱除的火法精炼方法。

原理熔析精炼利用了熔化一结晶相变规律，即利用均匀的二元系或多元系液体，在相变温度下开始凝固时，会变成两个或几个组成不同的平衡共存相，杂质将富集在其中的某些固相或液相中，从而达到金属提纯的目的。粗铅除铜是熔析精炼的典型例子。从Cu—Pb二元系状态图得知，在1225K以上，熔体分为两层：上层I含铜66％，下层Ⅱ含铜17％。温度降至1225K时，开始析出含铅3％～5％的固溶体Ⅲ，并浮于铅液表面上。随着温度继续下降，熔体Ⅱ含铜量不断减小。至共晶温度599K时，析出含铜0．06％的共晶，此含铜量是熔析精炼除铜的理论极限。由于熔析作业温度不可能是599K而是613K左右，加上低温时铅液的粘度大，澄清分离困难，因此经熔析精炼的铅含铜较高。但当有砷、锑存在时，它们与铜生成难熔且不溶于铅中的化合物、固溶体，可使铅中含铜降至0．02％～0．03％。

体系应用熔析精炼的体系有Cu-Pb系，用于粗铅除铜；Pb—Ag系用于粗铅除银；Zn—Fe系，用于粗锌除铁；Zn—Pb系，用于粗锌除铅；Sn—Fe系，用于粗锡除铁；Sn—Pb系用于粗锡除铅等。

方法熔析精炼分两种方法，一种为加热熔析精炼；另一种为冷却凝析(熔析)精炼，加热熔析精炼是将粗金属固体加热到稍高于共晶温度，体系形成固相和液相，杂质富集于某种相中。冷却凝析(熔析)精炼，是将粗金属熔体缓慢冷却到稍高于共晶温度，体系中的杂质或以固相析出而与液相的主金属分离，或留在液相中而与固相的主金属分离。两种过程原理相同，统称熔析精炼。两种方法可单独使用，也可联合使用。熔析精炼为间歇作业或连续作业。