Свинец и олово. Общие сведения и химические свойства свинца и олова, страница 4

В России извлечение олова в черновые концентраты рудничных обогатительных фабрик составляет 55—90%. При обогащении коренных руд с 0,1—0,6% олова получают 15—30%-ные черновые концентраты, а при обогащении россыпей содержание олова в концентратах достигает 40—60%.
Глава №5: CУЩЕСТВУЮЩИЕ И ВОЗМОЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ СВИНЦА ИЗ КОНЦЕНТРАТОВ

Свинец находится в концентратах в сульфидной форме* Непосредствен­ное восстановление сульфида свинца углеродом или оксидом углерода по реакциям

2 РbS +   С = Рb +   СS₂ ,                                                                   

РЬS +  СО= Рb + СОS                                                                      

при температурах до 1400°С невозможно. В этих условиях величина ∆G реакций положительная.

Термодинамически  возможно  восстановление сульфидов металлов с    

помощью водорода или метана:

MeS+Н₂ = Ме + Н₂S;                                                                         

MeS+ СН₄  = Ме + С + Н₂ + Н₂S;                                                       

MeS+ СН₄  = 2Ме + С + 2Н₂S.                                                           

Известна "содовая" плавка, разработанная в нашей стране. Она основана на взаимодействии сульфида свинца с карбонатом натрия в присутствии угля. Продуктами реакции в таком процессе являются черновой свинец, диоксид углерода и так называемые щелочные сплавы. Несмотря на успешные полупромышленные испытания, этот процесс пока не внедрен в промышленности.

Используя различное сродство металлов к сере, можно осуществить восстановление сульфидов, например, с помощью железа:

РbS +   Fе = FeS +   Рb.                                                                       

На этой реакции была основана осадительная плавка, не получившая широкого распространения из-за технологических трудностей и высокой стоимости металлического железа.

В свинцовой промышленности выбран косвенный путь получения метал­лического свинца из сульфидных свинцовых концентратов и руд. Практи­ческое воплощение в конкретные схемы и агрегаты нашли следующие взаимодействия:

РbS +3/202 = РbО + S02;                                                           PbО + С(СО) = Рb + СО(С02);

PbS +3/202 = РbО +   S02;                                                           РbS+ 2 РbО = ЗРb +   SО2 ;                                                       РbS +   РbSО4  = 2Рb+   2S02

Взаимодействие I                                            

Взаимодействие I I

Процесс окисления сульфида свинца протекает с большим выделением тепла, автогенно. Восстановление образовавшихся оксидов углеродом или оксидом углерода также с термодинамических позиций не вызывает ника­ких осложнений даже при умеренных (700— 1300°С) температурах процес­са. Также легко протекают взаимодействия сульфидов свинца с окислом или сульфатом.

Все это вместе взятое и привело к тому, что в металлургии свинца ста­билизировалась и уже в течение более 60 лет занимает доминирующее положение практически одна технологическая схема. Эта схема включает в себя агломерационный обжиг свинцовых концентратов с последующей шахтной восстановительной плавкой и рафинированием чернового свинца. Разновидностью   этого   процесса   является   процесс   фирмы   "Imperial Smelting" (IS-процесс), позволяющий получать попутно черновой цинк из коллективных свинцово-цинковых концентратов. Жизнеспособность этой