還原蒸餾

還原蒸餾是一種獨特的冶金方法，是以被還原金屬在高温下能大量揮發為前提。固體或液體金屬在一定温度下有一定蒸氣壓，且金屬的蒸氣壓隨温度的升高而增大。概述圖中示出了一些主要金屬的蒸氣壓與温度的關係曲線。從概述圖中看出，汞、鎘、鋅、鎂等是蒸氣壓大的金屬，在高温下將它們的氧化物還原成金屬狀態後，便可得到金屬的蒸氣。金屬蒸氣從冶金反應器揮發出來，與爐料中的高沸點雜質如脈石等分離，經冷凝便得到金屬。這種冶金過程的反應為：MeO+CO=Me+CO₂ （1）

CO₂+C=2CO （2）

Me（g）=Me（L） （3）

反應（1）和（2）是吸熱反應，温度升高，反應向右進行，反之亦然。反應（3）是冷凝過程的平衡反應。這種冶金過程有兩個特點：一是大都在隔焰加熱的蒸餾罐中進行，若要實現直接加熱，則必須採取特殊的措施，以防止還原後產生的金屬蒸氣在降温冷凝時重被氧化;二是還原後的金屬以氣態揮發出來，因而一般不需要產出熔融爐渣，所產出的固態殘渣自蒸餾罐中排出。

還原蒸餾過程一般是將氧化物料配以固體碳質還原劑混合後，經制粒或壓團成型。再加入蒸餾罐內。燃料在罐外燃燒加熱，通過罐壁將熱傳給爐料，供氧化物還原和金屬揮發所需的熱量。金屬蒸氣冷凝時，會發生式（1）的逆反應，致使金屬蒸氣又重新氧化成MeO。為此，在儘可能高的温度下將金屬蒸氣導入冷凝室中，使之急冷。因這種生產方法的燃料消耗高，生產率低，設備容量小，現已極少用於大規模工業生產。如鼓風爐煉鋅出現後，平罐煉鋅和豎罐煉鋅幾乎全被淘汰，或改為濕法煉鋅。還原蒸餾過程也可在電阻爐中進行，如電熱法煉鋅，這就避免了間接加熱的缺點，但電耗很大，也未得到推廣。

由豎井式蒸餾罐（豎罐）本體、燃燒室、換熱器和鋅雨飛濺冷凝器組成。豎罐本體按其各部位分為上延部、罐本體和下延部三部分（見圖1）。爐全高14～18m，罐本體高7～11m，斷面尺寸為（290～350mm）× （1900～2768mm）。 ^[2] 

還原蒸餾法主要用於含鉛鋅較低原料的富集冶煉，如低品位氧化鉛鋅礦和鋅浸出渣的迴轉窯煙化、含鋅渣的電爐蒸鋅，都是使鋅還原揮發出來，富集在布袋的粗氧化鋅中。還原蒸餾過程亦可用於直接從礦物原料生產化合物，如用鋅焙砂直接還原蒸餾出鋅，然後引入氧化室氧化成各種等級氧化鋅產品。

熱還原法煉鎂，為了降低還原蒸餾温度，是在真空中進行的，稱為鎂的真空熱還原。