Свинец и олово. Общие сведения и химические свойства свинца и олова, страница 7

Разовая загрузка концентрата в барабан составляет от 2,5 до 9 т, продолжи тельность одной операции выщелачивания 3—4 ч. Удельная производительность равна 2—3 т/(м3-сут).

Выщелоченный концентрат промывают горячей водой, а при большом содержании

свинца — раствором хлористого натрия (концентрация до 300 г/л).

Последний повышает растворимость хлористого свинца, образуя с ним комплекс NaPbС14.

Маточные растворы и промывные воды, получаемые при выщелачивании, нейтрализуют и направляют в канализацию, а при наличии в них ценных компонентов

дополнительно перерабатывают.

В случае выщелачивания вольфрамсодержащих концентратов из растворов при отстаивании выделяется вольфрамовая кислота, направляемая на производство

искусственного шеелита. Для доизвлечения вольфрамовой кислоты из кека выщелачивания последний иногда подвергают содовой обработке.

При наличии в выщелачиваемых концентратах висмута возможно извлечение его из солянокислых растворов в виде гидратов, образующихся в результате садовой нейтрализации растворов до рН = 3, либо лутем цементации, например железной стружкой.

В настоящее время ведутся исследования по выщелачиванию оловянных концентратов - с применением виброперемешивания [5].

Плавка

Концентраты, поступающие на плавку, можно условно разделить по содержанию олова на богатые и рядовые следующего состава, %:

                                  Sn            Fe            Pb             Bi             As

Богатые      ....    45—75       1—4          <0,1           <0,01          0,2-0,5

Рядовые      ....    10—40      5—25        0,5 - 3         <0,2          5=1,0

                                   S           SiO2        Аl2Оз        СаО         WO3

Богатые      ....   0,1—0,4       1—25         0,2-3        0,1—4        0,4-2

Рядовые      ....     <1,5           10—50        3-12         <11            <1

Рядовую группу концентратов составляют в основном шламовые материалы, не подвергающиеся выщелачиванию.

Олово легко восстанавливается из касситерита окисью углерода уже при 500—600° С по схеме SnO2 -> SnO -> Sn.

В присутствии твердого углерода восстановление олова начинается с 800° С, причем стехиометрия реакции примерно соответствует уравнению

2SnO2 + ЗС = 2Sn + 2СО + СО2.                          (IX. 6)

Основная проблема плавки оловянных концентратов связана с восстановлением железа. Условия восстановления окислов олова и железа достаточно близки, и при плавке с избытком восстановителя, рассчитанным на получение отвальных по олову шлаков, железо практически полностью переходит в черновой металл, образуя с оловом интерметаллические соединения FeSn2 и FeSn. При охлаждении чернового металла после выпуска из печи эти соединения выделяются из жидкой ванны в виде так называемых гартлиг-съемов, механически захватывающих большое количество олова. Получить не слишком загрязненное железом олово можно, ограничивая расход восстановителя; однако в этом случае шлаки будут богатыми по олову.

   Получение   сравнительно    чистого   чернового   олова (~1% Fе)   сопряжено   с   потерями его   в   шлаке,   равными   примерно 0,3 кг на каждый килограмм содержащегося в концентрате железа. Для решения проблемы одновременно получения не слишком зажелезненного олова и бедного по олову шлака необходимо процесс восстановительной плавки вести в две стадии. В первой стадии плавка ведется при недостатке восстановителя и получается сравнительно чистое черновое олово, находящееся в равновесии с богатым железистым шлаком. Во второй стадии железистый шлак обедняется по олову с получением гартлинга, который может быть направлен на первую стадию плавки совместно с концентратом (где железо гартлинга будет играть роль восстановителя олова).