Способы выплавки свинца из концентратов

Страницы работы

Фрагмент текста работы

38 вопрос (Способы выплавки свинца из концентратов)

Способы выплавки свинца из концентратов

9.3.1. восстановительная плавка

Среди применяемых теперь способов получения свинца из концентратов наибольшее распространение в производстве имеет восстановительная шахтная плавка. Перед плавкой свинцовый концентрат подвергают обжигу со спеканием для превращения сульфидов в окcиды и получения агломерата.

Галенит окисляется по реакции:

2PbS + 3О2 → 2РbО + 2SO2.

Агломерат плавят с коксом, чтобы восстановить свинец:

2РbО + С → Рb + СО2,

PbO + CO → Pb + CO2.

Сродство к кислороду у свинца меньше, чем у железа. При плавке выбирают такие условия, при которых железо восстанавливается только до FeO и переходит в шлак.

Примеси с большим сродством к кислороду собираются в шлаке, а с малым сродством – восстанавливаются до металлов и растворяются в свинце. Получаемый при плавке загрязненный примесями черновой свинец в жидком виде отделяют от более легкого шлака и направляют на рафинирование.

Восстановительную плавку проводят в шахтных печах, для которых нужен кусковой материал, поэтому одновременно с обжигом концентрат спекают. В шихту обжига вводят флюсы, необходимые при плавке. Переделы свинцовой восстановительной плавки показана на рис. 57

Рис. 57. Схема свинцовой восстановительной плавки

9.3.2. горновая плавка

Этот способ, известный с древних времен, теперь применяют для переработки очень богатых концентратов, содержащих 75–78 % Рb.

В шихту, состоящую из почти чистого свинцового блеска и извести, вдувают воздух; сернистый свинец окисляется:

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2,

2PbO + 2SO2 + O2 → 2PbSO4.

Окисление протекает медленно. Остаток сульфида взаимодействует с оксидам и сульфатом, выделяя свинец:

PbS + PbSO4 → Pb + 2SO2,

2PbO + PbS → 2Pb + SO2.

Последние две реакции эндотермичны, поэтому для компенсации тепловых потерь к концентрату добавляют небольшое количество мелкого угля или кокса.

Реакции горновой плавки возможны уже при температурах 700–800 °С, недостаточных для плавления шихты, которая в течение всего передела остается твердой. Капли восстановленного свинца выделяются из сыпучей шихты неполно, кроме того, реакции между сульфидами и оксидами прерываются из-за разобщения реагирующих веществ примесями. В итоге свинец извлекается неполно, отход передела – серый шлак – содержит до 30% Рb и его требуется дополнительно перерабатывать.

Горн для выплавки свинца показан на рис. 58.

Рис. 58. Горн для выплавки свинца 1 – корыто; 2 – кессон: 3 – наклонная плита; 4 – станина; 5 – механизм для перегребания

Ванной горна служит продолговатый чугунный ящик длиной около 2,5 м, шириной 0,5 м и глубиной 0,25 м при толщине стенок 50 мм. Горн установлен на кирпичной кладке или станине; печное пространство ограничено тремя кессонами, а с фасада – шторой из листового железа, не доходящей до ванны и образующей проем над ней высотой 500 мм по всей длине переднего борта.

К переднему борту ванны примыкает наклонно поставленная чугунная плита с желобком по ее внешнему краю. В заднем кессоне имеются фурмы, расположенные в одну линию несколько выше борта ванны.

Пуск горна начинается с разогрева ванны и заполнения ее жидким свинцом. На поверхность свинца загружают шихту, состоящую из свинцового концентрата, извести и мелкого кокса или угля. Количество извести составляет 2–3 % от массы концентрата; расход угля 3–8 % от массы шихты. Известь предварительно смешивают с концентратом.

Загрузку располагают так, чтобы она образовала скат от задней стенки к переднему открытому борту ванны; фурмы оказываются под слоем

Похожие материалы

Информация о работе