ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Шахтная плавка получения чернового свинца из "Топливо Кн2" Шахтная плавка свинцового агломерата является основным способом получения чернового свинца. Она является типичным восстановительным процессом. [c.339] Исходным сырьевым материалом для восстановительной шахтной плавки на черновой свинец является офлюсованный самоплавкий агломерат. Химический и минералогический составы свинцового агломерата очень сложны. В нем, кроме свинца, как правило, присутствуют медь, цинк, мышьяк, сурьма, золото, серебро, олово, висмут, железо и другие элементы. Основную массу агломерата представляют свободные и связанные в более сложные соединения оксиды. [c.339] Свинец — основной компонент агломерата — представлен в нем силикатами, ферритами и глетом РЬО, которые могут быть легко восстановлены при температурах 1000 °С в слабовосстановительной атмосфере. [c.339] Присутствующий в агломерате или образующийся при плавке сульфид свинца PbS [см. реакцию (10.83)] в условиях свинцовой шахтной плавки не восстанавливается и переходит в штейн. Если плавке подвергают высокосернистый (недостаточно обожженный) агломерат, то в шихту вводят железный скрап или стружку для вытеснения свинца из его сульфида. [c.340] Для восстановления оксидов свинца до металла, как уже отмечалось ранее, требуется слабовосстановительная атмосфера. В этих условиях легче свинца восстанавливаются лишь оксидные соединения меди. Восстановленная медь растворяется в свинце. Сульфиды меди вместе с сульфидами других металлов образуют самостоятельную фазу — штейн. В настоящее время считают, что медь выгоднее переводить в свинец (на 80-90 %), а не в штейн, требующий специальной переработки. Это достигается высокой степенью десульфуризации при обжиге и горячим ходом печи, когда возрастает растворимость меди в свинце. [c.340] Оксиды железа и цинка (FeO и ZnO) для своего восстановления требуют сильновосстановительной атмосферы. В условиях свинцовой плавки, когда в печных газах содержится не более 30 % СО, эти оксиды практически полностью переходят в шлак. При наличии в концентратах повышенного количества цинка обжиг нужно вести с более полным удалением серы. [c.340] Мышьяк, сурьма, золото, серебро, олово и висмут в основном переходят в черновой свинец. При повышенных содержаниях мышьяка и сурьмы может образоваться самостоятельный продукт — шпейза, представляющая собой сплав арсенидов и антимо-нидов металлов. Шпейза является источником потерь ценных металлов, включая золото и серебро, и получение ее нежелательно, так как рахщональных методов ее переработки до сего времени не найдено. [c.340] Шахтные печи свинцовой плавки (рис. 10.19) имеют ряд специфических особенностей внутренний горн, сифон для непрерывного выпуска чернового свинца, шахту с двумя рядами кессонов, двухрядный фурменный пояс (не всегда) и внешний отстойник. [c.340] Внутренний горн постоянно заполнен расплавом. В нижней его части собирается свинец, а вверху — шлак. В случае образования при плавке штейна он размещается между свинцом и шлаком. По мере накопления в горне свинец непрерывно вытекает в наружную сифонную чашу и далее в ковш. Сифонный выпуск свинца позволяет регулировать уровень расплава в печи путем изменения высоты сливного порога в сифоне. [c.340] Шлак выпускают непрерывно из внутреннего горна через шлаковый сифон, а периодически — через специальную летку. [c.340] Шахта печи выполнена из стальных водоохлаждаемых кессонов, установленных в нижней части печи под углом 5-7° к вертикали. Нижний ряд кессонов опирается на борта горна, снабжен фурменными отверстиями диаметром 100-125 мм и установлен с расширением кверху. Кессоны верхнего ряда ставятся вертикально. Расширение верхней части печи способствует снижению скорости движения газового потока и сокращению выноса пыли из печи. Максимальная площадь сечения печей в области фурм 11-12 м . Высота шахты 5-6,5 м. [c.340] Внешний отстойник предназначен для разделения жидких шлака и штейна и отстаивания взвешенных в них капель свинца. На практике применяют как передвижные, так и стационарные электрообофеваемые отстойники (рис. 10.20). [c.341] На СВИНЦОВЫХ заводах широкое распространение получили шахтные печи резко выраженного переменного сечения с двумя рядами фурм, расположенных по высоте на расстоянии около 1 м (рис. 10.21). Такое расположение фурм способствует равномерному распределению дутья по всему сечению печи. Колошник у таких печей открытый. Газы отсасываются через газозаборное устройство, опущенное в шихту. Выбросу газов в атмосферу цеха препятствует слой шихты, находящийся в загрузочных воронках. В печах переменного сечения создаются лучшие условия для контакта газов с шихтой, уменьшается пьшевынос, полнее и быстрее протекают все физико-хи-мические и теплообменные процессы и, как следствие этого, повышается удельная производительность печи. [c.342] Продуктами восстановительной плавки свинцового агаомерата являются черновой свинец, шлак, штейн, пыль и газы. Очень редко при плавке образуется шпейза. [c.342] Черновой свинец содержит 90-97 % РЬ, остальное — многочисленные примеси. Его обязательно подвергают рафинированию. [c.342] Штейн при свинцовой плавке в настоящее время стараются не получать, особенно если в концентратах есть цинк. Он может образовываться при плавке агломерата с повышенным содержанием серы. [c.343] Штейны свинцового производства состоят из сульфидов железа, меди, свинца и цинка, а также из растворенных в них золота и серебра. Они содержат, % Си — 7-40 Ре — 16-45 РЬ — 8-17 2п— 1,5-8 8 — 20-25. При получении штейнов их подвергают сложной дополнительной обработке, связанной с затратами энергии, материалов и с потерями металлов. [c.344] Шпейза — сплав главным образом мышьяковистых и, реже, сурьмянистых соединений. Она образуется только при наличии в агломерате мышьяка и сурьмы. При плавке шпейза обычно получается в смеси со штейном. Отделение и переработка шпейз сопряжена с большими трудностями. [c.344] Отходящие газы шахтных печей, состоящие из СО, СО , N2 и Нр, уносят значительное количество пыли (4-6 % от массы агломерата). После очистки от пыли их выбрасывают в атмосферу. [c.344] Пыли шахтных печей содержат, % РЬ — 45-55 2п — 10-20 Сё — 2-3, в небольших количествах (сотые или тысячные доли процента) — селен, теллур, германий, индий и таллий. В настоящее время их перерабатывают главным образом сульфатиза-цией серной кислотой. [c.344] Вернуться к основной статье