Thermodynamic Properties and Structure of Ferrite Slags and Their Process Implications

Abstract

AbstractAbstractIron silicate slag is widely used in both ferrous and nonferrous extractive metallurgy, but there exists various inherent problems such as magnetite precipitation, rather high viscosity and substantial loss of valuable metals. From these points of view, calcium ferrite based slags are very interesting, but there is a lack of fundamental information.On the basis of the experimental equilibrium studies for the FeO-Fe2O3-CaO system, thermodynamic properties and phase relations are discussed, and the differences in these properties between silicate and ferrite slags are surveyed~Current structural information obtained by X-ray diffraction is also presented. The experimental results for heterogeneous equilibria between ferrite slag and molten copper or lead are summarized and show a considerable decrease in valuable metal losses to slags. The distribution ratios of minor elements between metal and ferrite slag differconsiderably from those of silicate slags. This is mainly due to the levelof lime activity. Because of these interesting properties, ferrite slags are expected to have great significance for the development of new processes as well as for the explanation of existing processes. Résumé Bien que les laitiers à base de silicates de fer soient très utilisés en métallurgie extractive des métaux tant ferreux que nonferreux, ils posent certains problèmes tels que: précipitation de magnétite, viscosité assez élevée et perte substantielle de métaux précieux. Pour ces raisons, des scories à base de ferrites de calcium sont très intéressantes mais il n'existe, à leur sujet, que peu d'informations fondamentales.En se fondant sur des études expérimentales à l'équilibre du système FeO-Fe2O3-CaO, on a examiné les propriétés thermodynamiques et les relations de phase puis les différences que présentent sous ces rapports les scories à base de silicates ou de ferrites. On a également présenté l'information obtenue par diffraction X sur la structure de ces mélanges.Les résultats expérimentaux pour l'équilibre hétérogene entre une scorie de ferrites et le cuivre ou Ie plomb fondus sont résumés et montrent une diminution considérable de la perte de métaux précieux dans la scorie. Les rapports de distribution des éléments mineurs entre le métal et une scorie de ferrites différent considérablement de ceux où la scorie est à base de silicates. Ceci est principalement dû au niveau de l'activité de la chaux. Acause de ces propriétés intéressantes, on peut s'attendre à ce que les scories de ferrites aient une grande importance pour le développement de nouveaux procédés et l'explication des procédés existants.