Phase diagram of system As₂S₃–Cu₂S–PbS at 773–1173 K

Abstract

The phase equilibrium of the system As₂S₃–Cu₂S–PbS and its pseudo binaries with low arsenic contents were studied using isothermal equilibrium and quenching experiments at temperatures between 773 and 1173 K. Based on the experimental results, the phase diagrams of these systems have been estimated. Both estimated pseudo binary phase diagrams indicate higher arsenic sulphide solubility into liquid than previously reported in the literature. The liquidus isotherms of the system As₂S₃–Cu₂S–PbS indicate narrow fully molten area widening with increasing temperature between diginite and galena primary phase fields.

On a étudié l’équilibre de phase du système As₂S₃–Cu₂S–PbS et ses pseudos binaires avec de faibles teneurs en arsenic en utilisant des expériences d’équilibre isotherme et de trempe à des températures entre 773 K et 1173 K. On a estimé les diagrammes de phase de ces systèmes en se basant sur les résultats expérimentaux. Les deux diagrammes de phase, pseudos binaires, estimés indiquent une solubilité plus élevée du sulfure d’arsenic dans le liquide que ce qui avait été rapporté auparavant dans la littérature. Les isothermes du liquidus du système As₂S₃–Cu₂S–PbS indiquent une région étroite complètement fondue qui s’élargit avec une augmentation de la température entre les champs de phase primaire de la diginite et de la galène.

Keywords:

• Phase relations
• Arsenic
• As₂S₃–Cu₂S–PbS system
• Orpiment
• Diginite
• Galena

Acknowledgements

The authors are grateful to Tekniikan Edistämissäätiö (Finnish Foundation for Technology Promotion), Outotec (Finland) Oy and Improved Sulfide Smelting (ISS) – project of Fimecc Oy ELEMET programme and Tekes – the Finnish Funding Agency for Technology and Innovation, Boliden Harjavalta, Boliden Kokkola, Norilsk Nickel Harjavalta Oy and Outotec Oyj for their financial support. The assistance of Mr. Marko Järvenpää and Mr Antti Forsström with the experimental parts is recognised.