Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Окислительное рафинирование свинца

Окислительное рафинирование свинца


Рафинирование в отражательной печи. Для удаления цинка, содержащегося в свинце в количестве 0,6—0,7%, а также остатков мышьяка, сурьмы и других примесей, не удаленных при предыдущих операциях рафинирования, проводят обесцинкование свинца в отражательной печи или в котле. Рафинирование в отражательной печи — это окислительное плавление свинца при температуре 900° С; цинк, растворенный в свинце, окисляется непосредственно кислородом воздуха, а также образующейся окисью свинца по реакциям;
2Zn + O2 = 2ZnO;
Zn + PbO = ZnO + Pb.

Возможность второй реакции объясняется тем, что свободная энергия образования ZnO значительно больше, чем PbO, равно как и упругость диссоциации PbO больше упругости диссоциации ZnO.
Цинк частично возгоняется с дымовыми газами (которые окисляют его), частично вместе с окислами свинца образует шлаки, которые удаляют в твердом состоянии с поверхности жидкой свинцовой ванны. Несколько раз повторяя окислительное плавление и снимая шлаки, полностью удаляют цинк из свинца. Воздух, необходимый для окисления, обычно засасывается через боковые окна печи естественной тягой. Отражательная печь для обесцинкования свинца по конструкции подобна той, которая уже была рассмотрена.
Рафинирование в отражательной печи имеет ряд существенных недостатков:
1) процесс протекает медленно — 16—24 ч;
2) много свинца (в лучшем случае около 5%) переходит в шлаки, из которых его затем необходимо вновь восстанавливать, что связано с затратами и потерями свинца;
3) условия работы обслуживающего персонала тяжелы и вредны;
4) расход топлива вследствие высокой температуры процесса и большой его длительности велик (6% и более);
5) рафинированный свинец недостаточно чист: в нем остается весь висмут и часть других примесей;
6) как следствие отмеченных недостатков рафинирование в отражательной печи обходится дорого.
Обесцинкование свинца в отражательной печи — процесс несовершенный и в России не применяется. На некоторых зарубежных заводах этот метод применяют и до настоящего времени.
Опыты, проведенные проф. Д.М. Чижиковым, показали, что при температуре 800—900° С цинк быстро окисляется чистым кислородом: после 8—10 мин продувки содержание цинка в свинце снижается с 0,85 до 0,0025%. Количество образующихся при этом рафинировочных шлаков составляет 5—7% от веса свинца.
Рафинирование паром. В свинец, нагретый до 900° С, по железной трубе подводят пар, который интенсивно окисляет цинк по реакции:
Zn + H2O = ZnO + H2.

Тугоплавкая окись цинка собирается на поверхности свинцовой ванны в виде сухого порошка. Присутствующим воздухом частично окисляется также и свинец.
Вследствие постоянного движения в ванне во всплывших окислах свинца и цинка запутывается значительное количество металлического свинца; шлаки содержат примерно 24% ZnO, 38% PbO, 34% Pb.
Рафинирование проводят обычно в два приема: сначала при закрытом колпаке для окисления только цинка, так как пар не окисляет сурьмы и мышьяка, а затем при открытых дверцах для окисления воздухом сурьмы и мышьяка.
Рафинирование паром протекает быстро, и примеси из свинца удаляются полно. Ho этот процесс имеет существенные недостатки:
1) быстрый износ рафинировочных котлов;
2) большой расход топлива на нагрев свинца до 900° С;
3) большой выход оборотных продуктов;
4) вредные условия работы.
Поэтому он вытеснен более совершенными методами. Однако на немецком заводе Фридрих Август (ФРГ) еще до сих пор применяется этот старинный метод окисления свинца парами воды.
Щелочной способ рафинирования свинца. Обесцинкование обессеребренного свинца проводят с помощью того же аппарата и таким же образом, как и рассмотренное выше удаление олова, мышьяка и сурьмы, с той только разницей, что при этом не расходуют селитры. Прибавляют 100% NaOH и 175% NaCI от содержания цинка. Цинк удаляют при 390° С; после этого для окисления сурьмы температуру поднимают до 460° С. Цинк быстро и полностью окисляется кислородом воздуха до ZnO, которая с Nа2О образует цинкат натрия ZnO*Na2О. Появляющиеся иногда вспышки водородного пламени указывают на протекание следующей реакции:
Zn + 2NaOH = ZnO * Na2O + H2.

Продолжительность операции 14 ч на 1 г содержащегося в свинце цинка.
Топлива почти не требуется, так как процесс экзотермический; свинец не окисляется, а потому хорошо отрафинированный металл извлекается почти нацело. Щелочи и цинк, перешедшие в плав, регенерируются.
Технологическая схема щелочного рафинирования свинца от цинка с последующей гидрометаллургической переработкой получаемого плава представлена на рис. 128
Окислительное рафинирование свинца

Некоторые немецкие заводы (Лаутенталь и Окер, ФРГ) проводят обесцинкование свинца только с помощью NaOH, расходуя его в количестве 2,4—5,0 кг на тонну свинца при температуре 500—600° С с получением твердых плавов. Плавы содержат 55—70% Pb, 8—25% Zn, 4—5% Sb.
Рафинирование свинца с получением жидких плавов (по классической схеме) имеет преимущества перед рафинированием на твердые плавы, так как не сопровождается окислением свинца. В плавах содержится лишь около 5% Pb, который практически полностью извлекается при их грануляции.
Добавлено Serxio 1-03-2017, 11:38 Просмотров: 747
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent