閃速熔煉的原料主要是干燥的銅精礦,還有渣精礦;為冶煉造渣,還需要添加一些石英砂熔劑。銅精礦主要有銅和鐵的硫化物,如黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu3FeS3)、黃鐵礦(FeS2)等;渣精礦含有硫化銅(Cu2S)、少量金屬銅和一些化合物,如鐵橄欖石(2FeO·SiO4),磁鐵礦(Fe3O4)等。

閃速爐內(nèi)進(jìn)行的主要物理化學(xué)變化包括燃料的燃燒,硫化物的離解,硫和鐵的氧化,煙灰的熔化分解,造銅锍和造渣。

硫化銅精礦的主要礦物組成是FeS、CuFeS、CuS、ZnS、PbS等。

黃鐵礦(FeS2)在反應(yīng)塔內(nèi)首先離解,所得的硫蒸氣及FeS進(jìn)一步氧化為SO2和FeO,FeO再與熔劑中的SiO2發(fā)生造渣反應(yīng),其反應(yīng)式為:

黃鐵礦在反應(yīng)塔內(nèi)還以下列反應(yīng)直接氧化:

生成的Fe2O3在有硫化物存在時(shí)容易轉(zhuǎn)化為磁性氧化鐵:

Fe3O4在溫度低于1000~1100℃時(shí)始終不變化,但在溫度達(dá)1300~1500℃的反應(yīng)塔內(nèi),發(fā)生下列反應(yīng),很快被SiO2和FeS分解:

在反應(yīng)塔內(nèi)由于氧化反應(yīng)強(qiáng)烈,爐料在爐內(nèi)停留的時(shí)間很短促,各組分之間的接觸不良,Fe3O4不能完全被還原,而溶解于爐渣和銅锍中,一同進(jìn)入沉淀池。