Understanding the significance of magnesia as a common component in copper processing slags is essential for optimisation of the industrial copper production. Fundamental experimental studies have been undertaken to determine the effect of MgO on the equilibria between the gas phase (CO-CO2-SO2-Ar) and slag-matte-tridymite phases in the Cu-Fe-O-S-Si-Mg system at 1473 K (1200 °C) and 1573 K (1300 °C), and P(SO2) = 0.25 atm. The experimental methodology used was based on equilibration, quenching and microanalysis. New experimental data have been obtained for the four-phase gas–slag–matte–tridymite equilibria system for a range of MgO concentrations up to 3.1 wt pct in the slag phase as a function of matte grade, including the concentrations of dissolved sulphur and copper in slag, and Fe/SiO2 ratios in slag. The results are also used to analyse the effect of temperature on phase equilibria in the range investigated. The results obtained showed that dissolution of sulphur, copper and “FeO” in slag decreases with increase of MgO in slag while it has no detectable effect on concentration of sulphur in matte. Also, dissolved copper and sulphur in slag increases when temperature increases while the Fe/SiO2 ratio in slag is greater at 1473 K (1200 °C) than 1573 K (1300 °C). The new data provided in the present study are of direct relevance to the pyrometallurgical processing of copper and will be used as an input for optimization of the FactSage thermodynamic database for the copper-containing multi-component multi-phase system.

中文翻译：

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在 1473 K (1200 °C) 和 1573 K (1300 °C) 和 P(SO2) = 0.25 atm 条件下，MgO 对铁橄榄石基铜冶炼渣中的气体-炉渣-冰铜-鳞石英平衡的影响

了解氧化镁作为铜加工渣中常见成分的重要性对于优化工业铜生产至关重要。已经进行了基础实验研究，以确定 MgO 对 1473 K 下 Cu-Fe-OS-Si-Mg 系统中气相 (CO-CO2-SO2-Ar) 和渣-冰铜-鳞石英相之间的平衡的影响(1200 °C) 和 1573 K (1300 °C)，P(SO2) = 0.25 atm。所使用的实验方法基于平衡、淬火和微量分析。已经获得了四相气体-炉渣-冰铜-鳞石英平衡系统的新实验数据，炉渣相中 MgO 浓度高达 3.1 wt%，作为冰铜品位的函数，包括溶解的硫和铜的浓度炉渣中的 Fe/SiO2 比值。结果还用于分析温度对研究范围内相平衡的影响。获得的结果表明，硫、铜和“FeO”在炉渣中的溶解度随着炉渣中 MgO 的增加而减少，而对冰铜中硫的浓度没有可检测的影响。此外，炉渣中溶解的铜和硫随温度升高而增加，而炉渣中的 Fe/SiO2 比在 1473 K (1200 °C) 时大于 1573 K (1300 °C)。本研究中提供的新数据与铜的火法冶金加工直接相关，并将用作优化含铜多组分多相系统的 FactSage 热力学数据库的输入。渣中的铜和“FeO”随着渣中 MgO 的增加而减少，但对锍中的硫浓度没有可检测到的影响。此外，炉渣中溶解的铜和硫随温度升高而增加，而炉渣中的 Fe/SiO2 比在 1473 K (1200 °C) 时大于 1573 K (1300 °C)。本研究中提供的新数据与铜的火法冶金加工直接相关，并将用作优化含铜多组分多相系统的 FactSage 热力学数据库的输入。渣中的铜和“FeO”随着渣中 MgO 的增加而减少，但对锍中的硫浓度没有可检测到的影响。此外，炉渣中溶解的铜和硫随温度升高而增加，而炉渣中的 Fe/SiO2 比在 1473 K (1200 °C) 时大于 1573 K (1300 °C)。本研究中提供的新数据与铜的火法冶金加工直接相关，并将用作优化含铜多组分多相系统的 FactSage 热力学数据库的输入。