所謂的煉鉛熔煉就是用提煉鉛設(shè)備將礦石中含有的鉛元素提煉出來,因為一款礦石中含有豐富的金屬元素所以在提煉的過程中需要根據(jù)鉛對于溫度的需求進行多次提煉,大家可以來看一下提煉的過程。
煉鉛的原料主要是硫化鉛礦,采出的礦石品位一般低于3%,須經(jīng)選礦得到鉛精礦再行冶煉。鉛精礦一般成分為:鉛40~75%,鋅1~10%,硫16~20%,還常含有銀、銅、鉍、砷、銻等伴生或共生金屬。
硫化鉛精礦煉鉛主要包括燒結(jié)賠燒、鼓風(fēng)爐熔煉等過程:
1、燒結(jié)焙燒使精礦中的PbS氧化為PbO,并燒結(jié)成塊。燒結(jié)塊含鉛40~50%,含硫低于2%。一部分二氧化硫濃度高的焙燒煙氣可用于生產(chǎn)硫酸。
2、還原熔煉將破碎成100毫米左右的燒結(jié)塊配以10%左右的焦炭裝入鼓風(fēng)爐,從爐的下部鼓入空氣或預(yù)熱空氣(250~450℃)或富氧空氣,使焦炭燃燒,保持風(fēng)口區(qū)的溫度在1300℃左右,含有CO的高溫?zé)煔庠跔t內(nèi)向上運動,在此過程中,使?fàn)t料中的氧化鉛還原成鉛,氧化鐵等形成爐渣。液體鉛和爐渣流入爐缸,進行分離。鉛液在向下流動過程中捕集金、銀、銅、鉍等金屬。所得含鉛約98%的粗鉛,送往精煉。爐渣含鋅高時,經(jīng)煙化爐處理回收鋅、鉛。
3、粗鉛精煉分火法精煉和電解精煉。火法精煉的基建投資省,生產(chǎn)費用低,為世界許多煉鉛廠采用;電解精煉除鉍效果好,粗鉛含鉍高時,宜采用電解精煉。
4、火法精煉包括:熔析精煉和加硫除銅。熔析是利用銅在鉛中的溶解度隨溫度的降低而減小的特性,降溫除去部分銅,加硫是使銅生成Cu2S進一步除去。經(jīng)過這兩段作業(yè),鉛中含銅可降至0.001~0.002%。②堿性精煉除砷、錫、銻。除銅后的鉛液不斷流經(jīng)熔融的氫氧化鈉和氯化鈉,同時加入硝石(NaNO3)作氧化劑,使砷、錫、銻分別氧化生成砷酸鈉(Na3AsO4)、錫酸鈉(Na2SnO3)和銻酸鈉(Na3SbO4),溶于氫氧化鈉和氯化鈉的混合熔體中而與鉛分離。③加鋅除銀。加鋅于含銀的鉛液,生成浮于鉛液表面的“銀鋅殼”。銀鋅殼一般比粗鉛含銀高20倍,是提取銀的原料。鉛液中殘存的鋅(0.6~0.7%),可用堿性精煉法或氯化精煉法除去。真空蒸餾除鋅法也已被一些工廠采用。④加鈣、鎂除鉍。在一定溫度下鉍與鈣可生成Bi2Ca3和Bi3Ca,鉍與鎂可生成Bi2Mg3,此法可使鉛中的鉍降至0.01~0.02%。火法精煉作業(yè)都可在鑄鐵制的精煉鍋內(nèi)進行。氧化法除鋅也可使用反射爐。
5、電解精煉粗鉛中的銅、錫等雜質(zhì),對電解有害,電解前先用火法初步精煉,以除去銅、錫。電解時陽極中須含有千分之幾的銻,以便使陽極泥致密而不脫落,故在鑄造陽極前須調(diào)整鉛液中的含銻量。電解以火法初步精煉的粗鉛為陽極,以電解精鉛薄片為陰極,在硅氟酸鉛和硅氟酸溶液中進行。電解液一般含Pb2+80~120克/升、H2SiF680~100克/升。電解液溫度30~45℃,電流密度160~250安/米2,同極中心距75~110毫米,槽電壓0.45~0.5伏,電流效率約92~98%,每噸陰極鉛的電能消耗為120~160千瓦小時。
煉鉛新工藝:
由于PbS熔點低而造成的焙燒脫硫困難,要求燒結(jié)機進料含硫保持在5~7%,為此需配入3.5~4倍于原料量的返粉,這就不僅降低了設(shè)備能力,同時也限制了煙氣二氧化硫濃度的提高,為二氧化硫的回收帶來困難,而且返粉的制備須經(jīng)燒結(jié)塊冷卻、多段破碎、運輸、配料等過程,從而加劇了鉛塵和煙氣對環(huán)境的污染。為此,60年代以來,許多國家先后研究了多種直接處理鉛精礦產(chǎn)出粗鉛的新方法,以取代傳統(tǒng)的燒結(jié)機-鼓風(fēng)爐流程。氧氣底吹熔煉(SKS)—鼓風(fēng)爐還原法、浸沒式頂吹(ISA或Ausmelt)熔煉—鼓風(fēng)爐還原法、氧氣頂吹卡爾多(Kaldo)轉(zhuǎn)爐法、氧氣底吹(QSL)法和基夫賽特(Kivcet)法,在上述方法中,氧氣底吹熔煉—鼓風(fēng)爐還原法和浸沒式頂吹(ISA或Ausmelt)熔煉—鼓風(fēng)爐還原法已實現(xiàn)了穩(wěn)定持續(xù)的生產(chǎn),并取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),為我國大部分的鉛冶煉廠所采用。此外,用氯鹽浸出鉛精礦的濕法煉鉛的研究也取得了一些進展。
再生鉛:
蓄電池用鉛量在鉛的消費中占很大比例,因此廢舊蓄電池是再生鉛的主要原料。有的國家再生鉛量占總產(chǎn)鉛量的一半以上。
再生鉛主要用火法生產(chǎn)。例如,處理廢蓄電池時,通常配以8~15%的碎焦,5~10%的鐵屑和適量的石灰、蘇打等熔劑,在轉(zhuǎn)爐、反射爐、鼓風(fēng)爐或其他爐中熔煉成粗鉛。
鉛毒:
鉛的蒸氣和粉塵容易通過呼吸道和食道進入人體,鉛和氧化鉛溶于血液引起中毒,常有貧血、腹痛、痙攣、眼和腎受損害等癥狀。鉛生產(chǎn)過程中應(yīng)注意環(huán)境保護,加強煙氣凈化除塵,發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)人員體內(nèi)含鉛量高時,應(yīng)治療排鉛。
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