Свинец и олово. Общие сведения и химические свойства свинца и олова, страница 13

После снятия пены остаточные магний и натрий удаляют при температуре 280—350° С хлористым аммонием аналогично удалению остаточного алюминия.

Висмутовую пену направляют на переработку с целью концентрирования висмута.

Удаление свинца

Удаление   свинца   основано   на   обменной   реакции

Pb+ SnCl2=PbCl2 + Sn,

(IX.9)

идущей слева направо при температуре ниже 450° С. Практически процесс ста­раются вести при минимально возможной температуре (240—250° С).

Расход хлористого олова (получаемого в котлах путем обработки жидкого олова хлором) составляет 6—80 кг/кг свинца. Возможно также прямое удаление свинца из чернового олова обработкой элементарным хлором при температуре 250-270° С.

Для облегчения снятия последних порций хлористых съемов после окон­чания цикла рафинирования на поверхность расплава загружают кальциниро­ванную соду (0,3—1 кг/т олова).

Продолжительность   рафинирования   от   свинца   2—4   ч.

Хлористые (свинцовистые) съемы содержат 50—60% Sn и до 15% Рb. С целью доизвлечения из них олова их смешивают с жидким цинком (25—35% от массы съемов), цементирующим олово и свинец из хлоридов:

SnCl2 (РbС12) + Zn = Sn (Pb) + ZnCl2                                         (IX.10)

Эта операция проводится при температуре 400—480° С в течение 6—9 ч. Получаемый оловянносвинцовый сплав направляется на рафинирование, а цинковистые съемы — на гидрометаллургическую переработку.

Другой способ переработки хлористых (свинцовистых) съемов заключается в их вакуумировании при остаточном давлении 50—250 мм рт. ст. и температуре до 600° С с отгонкой хлористого олова, возвращаемого затем на операцию уда­ления свинца.

Переплавка съемов

Все съемы, за исключением висмутовых и хлористых, обычно переплавляют на ванне наведенного шлака (например, отвального шлака от плавки концентратов) с целью доизвлечения металлического олова. Одновременно со съемами плавятся и пыли рафцеха, уловленные над котлами и содержащие до 50—60% олова.

Плавка съемов ведется в небольших электропечах (200—500 кВА) или отра­жательных печах при температуре 1300—1400° С. Разовая загрузка съемов составляет 2—5 т, продолжительность плавки 3—6 ч. После 2—8 плавок шлак, насыщающийся оловом до содержания 20%, дорабатывают с восстановителем и кремнием и заменяют свежим.

Черновой металл, получаемый в результате плавки съемов и пылей, исполь­зуют для производства сплавов (баббитов) и частично рафинируют до олова низших марок.

физические методы рафинирования

В последние годы в СССР освоены физические методы рафинирования чернового олова — центробежное и вакуумное.

Центробежное рафинирование основано на известном свойстве чернового олова очищаться от железа и некоторых других примесей при фильтрации [21,22]. Обработка в центрифугах позволяет очищать очень грязное черновое олово (80— 90% Sn) до конечного содержания железа 0,01%, мышьяка 0,1% и меньше.

Центрифугирование ведется при температуре от 300 до 500° С. В фильтрат извлекается 80—85% Sn, безвозвратные потерн его не превышают 0,1—0,2%. Производительность промышленной центрифуги погружного типа достигает 10— 15 т/ч (по черновому олову).

Съемы центрифугирования, представляющие собой смесь иптерметаллических соединений и корольков олова, содержат 50—65% Sn, 5—20% Fe, 5— 25% As, обычно их направляют на обжиг вместе с концентратами.

Вакуумное рафинирование позволяет очистить олово от летучих примесей — висмута и свинца. Отгонка этих примесей ведется при температуре 1000— 1300° С и остаточном давлении 0,1—0,5 мм рт. ст. в индукционных или элек­тронагревательных вакуумных печах непрерывного действия (производи­тельность печи — до 20—25 т/сут). Содержание свинца в рафинируемом металле (94—95% Sn) снижается с 1-*3 до 0,03—0,22%, висмута — с 0,1—1,5 до 0,01— 0,05%.

Извлечение олова в рафинированный металл (>98%  Sn) составляет 99,8%.