铅的冶炼流程

    烧结焙烧
  使精矿中的PbS氧化为PbO,并烧结成块。烧结块含铅40~50%,含硫低于2%。一部分二氧化硫浓度高的焙烧烟气可用于生产硫酸。
  还原熔炼 将破碎成100毫米左右的烧结块配以10%左右的焦炭装入鼓风炉,从炉的下部鼓入空气或预热空气(250~450□)或富氧空气,使焦炭燃烧,保持风口区的温度在1300□左右,含有CO的高温烟气在炉内向上运动,在此过程中,使炉料中的氧化铅还原成铅,氧化铁等形成炉渣。液体铅和炉渣流入炉缸,进行分离。铅液在向下流动过程中捕集金、银、铜、铋等金属。所得含铅约98%的粗铅,送往精炼。炉渣含锌高时,经烟化炉处理回收锌、铅。
  粗铅精炼
  分火法精炼和电解精炼。火法精炼的基建投资省,生产费用低,为世界许多炼铅厂采用;电解精炼除铋效果好,粗铅含铋高时,宜采用电解精炼。
  1.火法精炼 l氨酸
安息香缩合
包括:熔析精炼和加硫除铜。熔析是利用铜在铅中的溶解度随温度的降低而减小的特性,降温除去部分铜,加硫是使铜生成Cu□S进一步除去。经过这两段作业,铅中含铜可降至0.001~0.002%。碱性精炼除砷、锡、锑。除铜后的铅液不断流经熔融的氢氧化钠和氯化钠,同时加入硝石 (NaNO□)作氧化剂,使砷、锡、锑分别氧化生成砷酸钠(Na□AsO□)、锡酸钠(Na□SnO□)和锑酸钠(Na□SbO□),溶于氢氧化钠和氯化钠的混合熔体中而与铅分离。加锌除银。加锌于含银的铅液,生成浮于铅液表面的“银锌壳”(见派克斯法)。银锌壳一般比粗铅含银高20倍,是提取银的原料。铅液中残存的锌(0.6~0.7%),可用碱性精炼法或氯化精炼法除去。真空蒸馏除锌法也已被一些工厂采用。质量效应加钙、镁除铋。在一定温度下铋与钙可生成Bi□Ca□和Bi□Ca,铋与镁可生成Bi□□g□,此法可使铅中的铋降至0.01~0.02%。
  火法精炼作业都可在铸铁制的精炼锅内进行。氧化法除锌也可使用反射炉。
 
  2.电解精炼
米兰昆德拉
  粗铅中的铜、锡等杂质,对电解有害,电解前先用火法初步精炼,以除去铜、锡。电解时阳极中须含有千分之几的锑,以便使阳极泥致密而不脱落,故在铸造阳极前须调整铅液中的含锑量。电解以火法初步精炼的粗铅为阳极,以电解精铅薄片为阴极,在硅氟酸铅和硅氟酸溶液中进行。电解液一般含Pb□ 80~120克/升、H□SiF□80~100克/升。电解液温度30~45□,电流密度160~250安/米□,同极中心距75~110毫米,槽电压0.45~0.5伏,电流效率约92~98%,每吨阴极铅的电能消耗为120~160千瓦小时。
 
  炼铅新工艺
  由于 PbS熔点低而造成的焙烧脱硫困难,要求烧结机进料含硫保持在5~7%,为此需配入3.5~4倍于原料量的返粉,这就不仅降低了设备能力,同时也限制了烟气二氧化硫浓度的提高,为二氧化硫的回收带来困难,而且返粉的制备须经烧结块冷却、多段破碎、运输、配料等过程,从而加剧了铅尘和烟气对环境的污染。为此,60年代以来,许多国家先后研究了多种直接处理铅精矿产出粗铅的新方法,以取代传统的烧结机-鼓风炉流程。基夫塞特法(KIVCET)——氧气闪速熔炼、电炉贫化炉渣,正在建设生产厂。氧化顶吹旋转转炉(TBRC)
炼铅方法,已为瑞典的炼铅厂所采用。氧气底吹炼铅法(QSL)正在进行工业试验,奥托昆普(Outokumpu)闪速熔炼炼铅法——氧气闪速熔炼、电炉插以还原喷贫化炉渣,已完成中间试验工厂。此外,用氯盐浸出铅精矿的湿法炼铅的研究也取得了一些进展。
咸宁学院学报
  再生铅
  蓄电池用铅量在铅的消费中占很大比例,因此废旧蓄电池是再生铅的主要原料。有的国家再生铅量占总产铅量的一半以上。
双宿主机防火墙  再生铅主要用火法生产。例如,处理废蓄电池时,通常配以8~15%的碎焦,5~10%的铁屑和适量的石灰、苏打等熔剂,在反射炉或其他炉中熔炼成粗铅。

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标签:精炼   铅液   电解   烟气
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