Реферат на тему:
Технологія отримання свинцю
Зміст
1. Руди й мінерали
2. Підготовка свинцевих концентратів до металургійної переробки
3. Виплавка чорнової чавуну
4. Горнова плавка
5. Реакційна плавка
6. Рафінування чорнового свинцю
Література
1. Руди й мінерали
Сировиною для здобуття свинцю служать сульфідні і окислені руди. У сульфідних рудах свинець в основному знаходиться у вигляді мінералу PbS, який називається свинцевим блиском або ґаленітом. У окислених нікелевих рудах свинець міститься вигляді мінералів: церуссіту PbCO 3 і англезіта PbSO 4. Основна кількість свинцю отримують з сульфідних руд. Знаходяться в природі свинцеві руди, як правило, є комплексними. Основними супутниками свинцю в рудах є: цинк, мідь і срібло. Вміст цинку в рудах часто перевищує вміст свинцю. Свинцево-цинкові руди являють собою головну сировинну базу свинцю.
У сульфідних рудах цинк міститься у вигляді мінералу сфалериту ZnS, який часто називають цинкової обманкою. Залізо міститься у вигляді піриту FeS 2 і пирротина Fe 7 S 8. Срібло міститься у вигляді мінералу аргентиту AgS. У окислених рудах цинк міститься у вигляді смитсонита ZnCO 3, а срібло - у вигляді металу або AgCl.
Мідь міститься в сульфідних рудах як халькопирита CuFeS 2 і ковеллін СuS, а в окислених рудах як малахіту CuCO 3 · Cu (OH) 2 і азуриту Cu 3 CO 3 (OH) 2.
У поліметалічних рудах зазвичай зустрічаються також золото, вісмут, сурма, миш'як, кадмій, олово, галій, талій, індій, германій, селен, телур.
Порожня порода представлена ??кварцом, баритом, кальцитом, і невеликими кількостями силікатів алюмінію, заліза, магнію і кальцію.
Зразковий склад свинцево-цинкових руд коливається в наступних межах по основних компонентах (%): Pb - 1,2-2,3; Zn - 1,35-4,0; Cu - 0,5-1,0; Fe - 1,8-8,5; S - 5,0-16,0.
Через незначного вмісту цінних металів свинцево-цинкові руди піддаються процесу збагачення, яке здійснюється зазвичай флотацією, В результаті збагачення свинцево-цинкових руд отримують свинцевий, мідний, цинковий і пірротіновий концентрати. У процесі збагачення благородні метали розподіляються в основному між мідним і свинцевим концентратами. Незначна частина золота потрапляє в пірротіновий концентрат.
Свинцеві концентрати, одержувані з свинцевих руд, мають наступний склад (%): Pb - 39-78; Zn - 2-15; Cu - 2-7; Fe - 14-20.
В даний час значна кількість свинцю отримують з вторинної сировини, яке являє собою відходи свинцю і різні свинцеві сплави.
2. Підготовка свинцевих концентратів до металургійної переробки
Серед різних способів, застосовуваних для одержання свинцю, найбільшого поширення набула шахтна плавка. Перед шахтної плавкою свинцевий концентрат піддається випалу і спікання. Випал і спікання здійснюється на агломераційних машинах стрічкового типу. Мета випалу і спікання - перетворення сульфідів в оксиди та отримання агломерату. Завантажувана на агломераційну стрічку сульфідна шихта в голові машини запалюється за допомогою горна, в якому спалюють вуглеводневе паливо. На поверхні шихти сульфіди спалахують в потоці гарячих топкових газів горна. Далі по мірі руху стрічки палаючий шар переміщається зверху вниз за рахунок просасиванія через шар шихти повітря, кисень якого окисляє сульфіди. Реакції окислення сульфідів протікають з великим виділенням тепла. Температура в палаючому шарі підтримується в межах 1000-1100 о C. У палаючому шарі відбувається розкладання вищих сульфідів FeS 2, CuFeS 2, CuS і протікають наступні основні реакції окислення нижчих сульфідів:
2PbS + 3O 2=2PbO + 2SO 2
ZnS + 3O 2=2ZnO + 2SO 2
Сu 2 S + 3O 2=2Cu 2 O + 2SO 2
2FeS + 5O 2=2Fe 2 O 3 + 2SO 2
Сульфіди сурми та миш'яку також перетворюються в оксиди.
При надлишку кисню сірчистий газ окислюється до SO 3, який реагує з оксидами і утворює сульфати:
PbO + SO 3=PbSO 4 + SO 3=ZnSO 42 O + 2SO 3 + 0,5O 2=2CuSO 4
Оксиди свинцю і кадмію, сульфіди свинцю, сурми і олова при температурах випалу мають помітні тиску парів і тому частково видаляються з газами.
У процесі випалу кислотні оксиди реагують з основними оксидами і утворюють силікати, ферити, арсе...
