цШтейнШлакPb Cu As Sb Bi Fe S Zn SiO 2 FeO CaO MgO Al 2 O 2 ZnO5 - 36 0,5 - 1,0 10 - 15 1,0 - 2, 0 5,0 - 10,0 3,0 - 5,0 7,0 - 8,092 - 98,8 0/5-7,0 0,02 - 0,3 0,1 - 0,3 0,001-0,05 0,01 - 0,1 0,1 - 0,3 0 - 0,05 7,5 - 29 7,0 - 37,5 7,0 - 45,0 15 - 23 5,0 - 8,5 1, 5 - 25 0,1 - 0,9 3,4-10,5 1,2 - 5,4 17-30 28 - 41 6,0 - 19 0,7 - 4,0 3,5 - 7,0 6- 17
Шлаки, що містять значну кількість свинцю і цинку піддаються процесу сублімації в шлаковозгоночних печах (малюнок 2).
свинець чорновий чавун руда
- топка - фурма; 2-вічка для випуску шлаку; 3 - торцевої кесон; 4 - газохід; 5 - привід заслінки; 6 - бічний кесон; 7-заслінка; 8 - заливальне вікно з жолобом; 9-фурмені кесон; 10 - подова плита.
Малюнок 2 Пристрій шлаковозгоночной печі (фьюмінговой) печі
Через завантажений в піч розплав шлаку вдувають вугільний пил, що служить паливом і відновником. Вуглець пилу згоряє до СО, який відновлює оксиди свинцю і цинку:
ZnO + CO=Zn + CO 2 + CO=Pb + CO 2
У печі підтримується температура порядку 1300 про С. При цій температурі відновлені метали і сульфід свинцю випаровуються і в пароподібному стані витісняються на поверхню шлаку. Тут вони окислюються до оксидів і і вигляді тонкого пилу захоплюються газами за межі печі.
Після охолодження газів пил вловлюється в рукавних фільтрах і потім переробляється. Пил містить приблизно 25% PbO і 60 - 75% ZnO. Вилучення свинцю з шлаку становить 95-98%, а цинку до 90%.
4. Горнова плавка
Для переробки багатих свинцевих концентратів, що містять 75-78% Pb, може бути використана Горнова плавка.
Вона здійснюється в горні, в який завантажують практично чистий PbS, невелика кількість коксу, вапно та вдувають повітря. Кисень повітря окисляє сульфід свинцю:
PbS + 3O 2=2PbO + 2SO 2
Утворений сірчистий ангідрид взаємодіє з оксидом свинцю:
PbO + 2SO 2 + O 2=2PbSO 4
Чи не окислів сульфід свинцю взаємодіє з оксидом і сульфатом з утворенням металевого свинцю:
PbS + PbSO 4=2Pb + 2SO 2
PbO + PbS=2Pb + SO 2
Реакції протікають з поглинанням тепла. Для компенсації теплових втрат до шихти додають невелику кількість коксу.
Процес в горні протікає при температурі 700-800 о С, При цих температурах шихта залишається в твердому стані. Краплі відновленого свинцю виділяються з твердої шихти неповно. Крім того, протікання реакції ускладнюється через роз'єднання реагуючих речовин домішками. У підсумку свинець витягується неповно. Шлаки містить порядку 30% Pb і вимагає додаткової переробки. Пряме витяг в чорновій свинець становить 70% .15% свинцю переходить в шлак і 15-20% в пил. Повний витяг свинцю при переробці шлаку і пилу становить 95-97%.
У сучасних умовах Горнова плавка може бути використана як воспомогательное процес, що дозволяє витягти з багатих концентратів частина свинцю за одну операцію при невеликих витратах палива і флюсів.
5. Реакційна плавка
Реакційна плавка протікає по типу горновий в електричній печі. Для її здійснення необхідний багатий концентрат, що містить 65-70% Pb. Для проведення реакційної плавки свинцевий концентрат окативают в суміші з подрібненим агломератом і пилом. Окатиші спекают на спекательном стрічковій машині при температурі 800 о С. Спечені окатиші, що містять 5-6% S, плавлять в електричній печі. При температурі 1350 о С. У чорновий свинець і возгони витягується до 98% Pb. Cо шлаками втрачається близько 1,5% Pb. Вихід шлаку через малої кількості флюсів невелика. Уловлені возгони повертаються на спікання. Головним достоїнством реакційної плавки є високий проплав і кращі умови праці порівняно з горновий і шахтної плавками. Недоліком плавки є те, що для її здійснення потрібно багатий свинцевий концентрат.
6. Рафінування чорнового свинцю
Чернової свинець містить 92,0 - 98% свинцю. По госту вміст свинцю в товарному продукті повинна становити для різних марок 99, 985-99,992%. Тому метою рафінування свинцю є видалення домішок до рівня стандартних норм і попутне вилучення з нього благородних металів, міді, вісмуту, миш'яку, олова і сурми. Рафінування свинцю здійснюється в чавунних або сталевих котлах (малюнок 3), що обігріваються електрикою або шляхом спалювання вуглеводневого палива.
Процес очищення свинцю від міді називається обезмежіваніем. П...
