锍（金属硫化物的互溶体）
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更新时间：2023-05-20
锍
本词条是多义词，共3个义项
金属硫化物的互溶体
通识
物理化学性质
锍的比重
关于液态锍，现尚缺乏可靠的测定数据。对固态锍，其比重为各组分必中的平均数，例如，硫化亚铜比重为5.55，硫化亚铁比重为4.6，而理论上组成铜锍的比重应介于5.55到4.6之间。又铜的比重（8.89）较铁（7.86）大，因此铜锍含铜越多，其比重越大。应该指出，冰铜中含有磁性氧化铁会使冰铜比重增大。
典型类型
铜锍
又称“冰铜”。将铜矿石或铜精矿进行部分氧化焙烧，然后进行造锍 熔炼或直接用生精矿进行熔炼，可得一定组成的铜锍。其熔炼温度在 1200℃—1300℃左右。其成锍过程为：炉料中的高价硫化物在升温过程中首先 发生下列热离解反应：
约550℃时：4CuFeS(s)=2CuS(s)+FeS(s)+S(g)
约800℃时：2CuFeS(s)=CuS(s)+2FeS(s)+S(g)
约680℃时：FeS(s)=FeS(s)+S(g)
红亮温度时：2CuS(s)=CuS(s)+S(g)
反应产生的元素硫遇氧即氧化为SO(g)随炉气逸出，所剩CuS和FeS等低 价硫化物通过造锍熔炼形成铜锍。炉料中的脉石及其它杂质在成锍过程中形 成液态炉渣。炉料中铜的氧化物在造锍熔炼温度下与FeS发生反应：
所产生的CuS进入铜锍中，从而使炉料中的铜绝大部分富集于锍中。其主要 成分为Cu、Fe和S，工业铜锍中三者之和达90—99%;其次要成分是以FeO形态存在的氧、其它金属(Pb、Zn、Ni等)硫化物以及贵金属(Au和Ag)等；一 般含铜在20—40%，含硫在22—30%，含氧2—4%。其密度随组成而变化，含 铜愈高，其密度愈大，工业铜锍的密度波动在(4800~5300)kg/m之间；其平均熔点为1000℃，含30~40%Cu的铜锍的熔点900℃~1050℃;在冶炼温 度下的粘度为0.01 Pa·s;具有良好的导电性，在熔炼温度下的电导率为300 Ω·cm~1000Ω·cm，系半导体型的非离子型导体，其中Fe、Cu的原子与S原子系共价键结合；其颜色和断口形状依含铜量和冷却速度而异，含 20%Cu时为暗淡玫瑰色，含铜量增加颜色变红并在内部呈现晶体结构，含 50~60%Cu时呈蓝色，含70~78%时呈钢灰色。呈钢灰色的铜锍一般称白铜锍(白冰铜)或纯铜锍(纯冰铜)。
精锍
炼镍精锍称为“高镍锍”或“高冰镍”，含铜的高镍锍也被称为“铜镍 高锍”。是低镍锍经转炉吹炼得到的产物。主要由NiS、CuS和Cu、Ni合金构 成。低镍锍在吹炼时，主要将FeS氧化成FeO和SO，FeO与加入的熔剂SiO造成硅酸铁渣，产生的SO进入烟气。低镍锍中的NiS和CuS也有部分被 氧化，生成NiO和CuO。二者又与NiS和CuS按下列反应生成金属Ni和 Cu
4Cu+NiS→3Ni+2CuS
NiS+4NiO→7Ni+2SO
吹炼的结果，未被氧化的NiS、CuS与生成的少量Ni、Cu合金构成精锍，即 高镍锍。后者的成分多在下列范围波动：Ni 40—48%，Cu 24—30%，Fe 2— 14%，S>20%。
锍的吹炼
铜锍吹炼
熔融铜锍经氧化造渣脱除硫和铁产出粗铜的火法炼铜过程。通常在转炉内完成。吹炼所需热量全靠熔锍中硫、铁的氧化和造渣反应所放出的热量供给，为强自热过程。吹炼是周期性的间歇作业，熔融铜锍分批装入转炉内，要经历由装料、吹炼、排渣等操作组成的几个循环，直至产出粗铜才算完成一个完整的吹炼过程。然后重新加入铜锍开始下炉吹炼。一次吹炼作业分为造渣期和造铜期。造渣期主要是除去熔锍中全部铁以及与铁化合的硫。氧化产生的FeO与加入的石英熔剂发生造渣反应而被除去。造铜区继续向造渣期产出的CuS熔体鼓风，进一步氧化脱除残存的硫生产金属铜的过程。鼓入空气中的氧首先与CuS熔体进行气、液反应生成CuO。CuO在液相中与CuS进行交互反应而得到粗铜。
