нати і антімонати свинцю, заліза, цинку та інших металів. В результаті утворюються легкоплавкі з'єднання, евтектики і сплави, які при температурі випалу розплавляються і при охолодженні цементують шихту, утворюючи твердий міцний і пористий агломерат.
Для окускования свинцевих концентратів використовується також процес окативанія або грануляції. У тарілчастих грануляторах порошкоподібна шихта перемішується і утворює окатиші, розмір яких складає близько 20 мм. Отримані окатиші піддаються спеканию на стрічкових спікальних машинах, подібних агломераційним машинам. Агломерат і спечені окатиші є ідеальним матеріалом для плавки в шахтної печі.
3. Виплавка чорнової чавуну
Шихта для виплавки чорнового свинцю в шахтній печі (малюнок 1)
- горн; 2 - сифон для випуску свинцю; 3 - нижній ряд фурм; 4-верхній ряд фурм; 5 - колектори дуття; 6 - шахта печі; 7 - колошник; 8-газохід; 9 - уровнемерстолба шихти.
Малюнок 1 Пристрій шахтної печі свинцевою плавки складається з агломерату або спечених окатишів, флюсів і коксу.
У якості флюсу зазвичай використовується золото містить кварц. Крупність основної маси до 100 мм. Зміст дрібної фракції до 20 мм не повинно перевищувати 10-15%. Шихта завантажується зверху через Колошникові пристрій, знизу через фурми подається повітряне дуття або дуття, збагачене киснем.
По змін, які відбуваються в шихті в процесі плавки шахтну піч можна розбити на п'ять зон.
Першу зону умовно називають зоною підігріву. Температура в ній становить до 400 о С. У цій зоні шихта підсушується вступниками знизу пічними газами і віддає їм гигроскопическую і частково хімічно зв'язану вологу. Тут починаються також процеси відновлення вільних оксидів свинцю і міді:
PbO + CO=Pb + CO 22 O + CO=2Cu + CO 2
Другу зону можна назвати верхньої зоною відновлення. У ній підтримується температура 400-700 о С. тут шихта повністю втрачає гідрадну вологу і починається розкладання карбонатів і деяких сульфідів. У цій зоні триває відновлення вільних оксидів і починається відновлення різних сульфідів:
PbSO 4 + 4CO=PbS + CO 24 + CO=ZnS + CO 2
У цій зоні в достатній кількості накопичується відновлений свинець. Він у вигляді у вигляді великих крапель протікає між шматками шихти. У процесі омивання шматків шихти розплавленим свинцем, в нього витягуються благородні метали і металева мідь.
Третю зону називають зоною нижнього відновлення. У ній підтримується температура 700-900 о С. Тут практично закінчуються реакції, що протікають у другій зоні. Тут інтенсивно розкладаються карбонати кальцію, магнію і відбувається сульфідування вільних металів і деяких оксидів парами елементарної сірки по реакціях:
2SO 2 + 4CO=S 2 + 4CO 2
Pb + S 2=2PbS, 2Cd + S 2=2CdS
Cu + S 2=2Cu 2 S
Крім того, в цій зоні протікають реакції освіти летючих сполук миш'яку As 2 O 3 і сурми Sb 2 O 3 та їх нелетких з'єднань As 3 O 5 і Sb 3 O 5.
У третій зоні інтенсивно протікає реакція окислення вуглецю коксу вуглекислим газом:
CO 2 + C=2CO.
У цій зоні утворюється достатня кількість штейну, краплі якого здатні текти між шматками шихти.
Четверта зона являє собою зону плавлення. Тут підтримується температура порядку 1250 - 1300 о С тій зоні відбувається основний процес горіння вуглецю коксу:
З + О 2=СО 2
Тут закінчуються всі вище описані реакції і інтенсивно протікають реакції Штейн - і шлакообразованія:
FeO + SiO 2=2FeO · SiO 2 + SiO 2=CaO · SiO 2
(Cu 2 O) + [FeS]=[Cu 2 S] + (FeO)
[Cu] + [PbS]=[Cu 2 S] + [Pb]
Всі складові шихти в цій зоні переходять або в розплав, або в газову фазу.
П'ята зона являє собою горн. Температура в горні становить порядку 1300 о C. Тут концентрується розплав і закінчуються всі реакції між окремими складовими шихти. У цій зоні остаточно формується металева фаза, штейн і шлак і відбувається їх поділ.
Таки чином в процесі шахтою плавки утворюються трьох рідких продукту: чорновий свинець, штейн і шлак. Склад продуктів плавки наведено в таблиці 1.
Таблиця 1 - Хімічний склад рідких продуктів плавки свинцевого агломерату в шахтній печі
КомпонентПродукти плавки,% Свинцевий агломератЧерновой свіне...
