Влияние посторонних примесей при реакционной плавке свинца
Степень контакта между реагирующими веществами зависит от чистоты концентрата, содержания в нем свинца. Концентрат, состоящий из чистого свинцового блеска, — идеальное сырье для горнового процесса, так как в нем отсутствуют примеси, разъединяющие сульфиды свинца и окислы, т. е. мешающие процессу. С этой точки зрения можно сказать, что все примеси концентрата вредны для горнового процесса. Самая вредная примесь — кремнезем, который образует легкоплавкие силикаты свинца. Свинец, связанный в силикатную форму, не извлекается в горне, а переходит в шлак, называемый серым. От этого извлечение свинца может сильно понизиться при высоком содержании (2—3%) кремнезема в концентрате. Силикаты свинца вредны еще и потому, что, быстро плавясь и смачивая реагирующие компоненты шихты, мешают протеканию реакционного процесса. Рассмотрим поведение сульфидов металлов при горновом процессе. Медь в сульфидном концентрате присутствует в виде сульфидов. При высокой температуре стойким сульфидом меди является полусернистая медь Сu2S, образующая с PbS легкоплавкие штейны; эвтектика, содержащая 49% PbS и 51% Cu2S, плавится при 540° С. Легкоплавкие штейны склеивают рудные частицы и, мешая процессу, резко понижают извлечение свинца. Присутствие меди в свинцовом концентрате даже в небольших количествах (1—1,5%) заметно ухудшает результаты плавки. Сульфид сурьмы Sb2S3 плавится при 540° С; с PbS он образует легкоплавкие сплавы, температура плавления которых 426° С. Эти сплавы, если сурьма присутствует в концентрате в значительном количестве, обволакивают реагирующие зерна, склеивают их и тем самым мешают процессу. Между Sb2O3 и Sb2S3 может произойти реакция с получением металлической сурьмы. Сурьма образует сплавы со свинцом, загрязняя его. Мышьяк в виде As2S3 плавится при 300° С и поведение его при горновом процессе аналогично поведению сурьмы. Возогнанные окислы мышьяка и сурьмы улавливаются и вместе со свинцовой пылью снова возвращаются в горн. Однако эти примеси нe накапливаются, так как они выводятся из процесса с черновым свинцом и серыми шлаками. Сульфид цинка менее вреден, но при содержании его в концентрате до 7—10% заметно ухудшаются результаты горновой плавки. Сульфиды железа образуют с PbS легкоплавкие свинцовые штейны, мешающие процессу. Так как в каждом свинцовом концентрате, помимо PbS, всегда имеются сульфиды и других металлов, которые образуют легкоплавкие штейны, ухудшающие условия горнового процесса, то всякий компонент в шихте, способный увеличить ее температуру плавления, будет полезен. Для увеличения тугоплавкости шихты в нее прибавляют известняк, раздробленный до 3—5 мм или, реже, обожженную известь. Там, где нет хорошего и дешевого известняка, пользуются мелом, который по составу представляет тот же известняк. Расход известняка небольшой — до 2%. |