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      > 冶金百科 | 鉛冶金 - 鉛冶金概述(四 )

      冶金百科 | 鉛冶金 - 鉛冶金概述(四 )

      2023-09-26 10:38:22 來源:中冶有色技術網(wǎng)
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      簡介:什么是水口山煉鉛法? 答:水口山煉鉛法由國家科委列為“六五”科技攻關項目。該項目是綜合參考了20世紀80年代國內(nèi)外直接煉鉛工藝,并結合水口山礦的具體情況而開發(fā)出來的直接煉鉛工藝。
      什么是水口山煉鉛法?

      答:水口山煉鉛法由國家科委列為“六五”科技攻關項目。該項目是綜合參考了20世紀80年代國內(nèi)外直接煉鉛工藝,并結合水口山礦的具體情況而開發(fā)出來的直接煉鉛工藝。其特點是:

      (1)設備緊湊,生產(chǎn)率高,原料制備簡單,因此投資省,見效快;

      2)設備密閉性好,并應用了純氧,因此煙氣二氧化硫的濃度高,硫的利用率高,可消除二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染;

      (3)原料含水分6%~8%,處于濕潤狀態(tài),可控制鉛塵的飛揚。由于密閉性好,易形成負壓并有效控制漏風率,可防止含鉛煙塵的逸出,工作環(huán)境可達到國家工業(yè)衛(wèi)生標準。

      水口山煉鉛法選擇了兩室法的工藝流程,將氧化和還原分別在不同熔爐中進行,其好處在于:

      (1)氧化、還原兩個過程要求的氧勢和溫度相差甚遠,在同一室內(nèi)很難同時存在兩個截然不同的熱力學區(qū)域,而兩室法可以有兩個完全不同的熱力區(qū)域;

      (2)氧化和還原要求不同的渣型,采用兩室法,可有效地進行調(diào)整;

      (3)氧化和還原兩個過程產(chǎn)生的煙塵成分不同,兩室法有利于將其分離;

      (4)氧化和還原產(chǎn)生的氣體成分不同,還原段二氧化硫含量極微,兩室法可將其分開,從而進入制酸系統(tǒng)的煙氣量大幅度減少,有利于二氧化硫的回收。

      其氧化設備采用圓筒形臥式轉(zhuǎn)爐,特點是設備簡單,密封性能好,操作方便,反應過程容易控制,采用底吹方式,爐襯壽命長。

      北京有色冶金設計研究總院(現(xiàn)中國恩菲)在水口山煉鉛法半工業(yè)性試驗和消化吸收QSL法技術的基礎上,將氧化和還原分兩段進行,在一個水平回轉(zhuǎn)式熔煉爐中,加入鉛精礦、含鉛煙塵、熔劑及少量粉煤從熔池底部的氧槍噴入工業(yè)純氧,將部分鉛氧化成氧化鉛,氧化鉛和熔池上部的硫化鉛發(fā)生交互反應生成-次鉛、氧化鉛渣和二氧化硫,渣和鉛沉淀分離分別放出。氧化鉛渣鑄塊后送鼓風爐熔煉產(chǎn)出二次粗鉛。熔煉爐采用微負壓作業(yè),車間含鉛塵低于0.1mg/m3,符合國家環(huán)保標準。

      什么是粗鉛的火法精煉?

      答:火法精煉指將粗鉛置于精煉爐或精煉鍋中,加入不同熔劑,使各種雜質(zhì)造渣除去得到純凈的精鉛?;鸱ň珶掋U適于處理含貴金屬較少的粗鉛?;鸱ň珶挼膬?yōu)點是設備簡單、基建投資少、生產(chǎn)成本低。缺點是工序繁多、鉛的直接回收率低、勞動條件差。初步火法精煉其目的是除去粗鉛中對電解作業(yè)有害的銅、錫等雜質(zhì),調(diào)整成分,澆鑄成適于電解要求的陽極。

      粗鉛火法初步精煉如何脫銅?

      答:粗鉛中銅的脫除一般分為兩步,即先經(jīng)熔析法除去其中的大部分銅,再加硫進一步降低銅的含量。

      熔析脫銅的原理是利用銅在鉛液中的溶解度隨溫度升高而提高,隨溫度下降而降低。熔析操作有加熱熔析法與冷卻熔析法。其原理完全相同。加熱熔析法是將粗鉛錠在反射爐或熔析鍋內(nèi)低溫熔化,使鉛與雜質(zhì)分離;冷卻熔析法是將鼓風爐放出的鉛液從盛鉛鍋內(nèi)輸送到熔析設備中,然后降低溫度使雜質(zhì)從鉛液中分凝出來。

      加硫脫銅是在稍高于鉛的熔點溫度下加入硫,使銅與之生成密度較小、不熔于鉛的Cu?S浮于鉛液表面,將其撈出而除去。

      粗鉛火法初步精煉如何脫錫?

      答:粗鉛除錫一般采用氧化精煉法,其原理是利用錫對氧的親和力大于鉛對的親和力,錫形成一種不溶于鉛,且比鉛更穩(wěn)定的氧化物,因其密度較小、不于鉛而浮在鉛液面上,與鉛分離。

      什么是粗鉛的電解精煉?

      答:鉛的電解精煉指將含有2%~5%雜質(zhì)的粗鉛,先經(jīng)初步火法精煉后鑄成陽極板,用陰極鉛鑄成陰極板(始極片),然后將陰極、陽極分別按一定距離裝盛有硅氟酸鉛、游離硅氟酸和水組成的電解液的電解槽中,通入直流電進行電解得到純度較高的電鉛。

      粗鉛精煉的目的一是除去有害雜質(zhì),提高鉛的純度;二是回收有價金屬如金和銀。電解精煉的優(yōu)點是能使貴金屬富集于陽極泥中,有利于綜合回收,勞動條件較好。但基建投資多,加工費用高,占用的金屬多。

      粗鉛電解精煉過程中雜質(zhì)的行為如何?

      答:電解時,鉛自陽極溶解進入電解液并在陰極上放電析出;比鉛更負電性的金屬如Fe、Zn、Ni、Co等與鉛一道溶解進入電解液,但這些金屬具有比鉛有更高的析出電位,正常情況下不會在陰極放電析出;比鉛更正電性的金屬如Sb、As、Cu、Au、Ag等不溶解而留在陽極泥中。與鉛電位接近的Sn電解時與鉛一道析出,故含錫高的粗鉛在電解前或電解后必須進行脫錫。

      鉛電解精煉對陽極與陰極有何要求?

      答:(1)鉛電解精煉的陽極是用經(jīng)過火法初步精煉的粗鉛鑄成。要求陽極板上部厚些,下部薄些,平直光滑,無飛邊毛刺和穿孔。

      (2)陰極片是用電解純鉛熔化后澆成的薄片制成。要求陰極片尺寸大于陽極板,刷去下部邊緣無毛刺,片面平整。

      電解液成分對電解有何影響?

      答:合適的鉛濃度可獲得致密光滑而堅固的陰極電積物。鉛濃度過低,會引起雜質(zhì)在陰極析出,且生成海綿狀陰極沉積物。電解液含鉛濃度過高,陰極易長成粗粒結晶,嚴重時破壞電解作業(yè)的正常進行。其他條件相同時,電解液中游離HSiF?濃度越低,電流效率越低。適當提高電解液中Pb離子和游離H?SiF?濃度對電解是有利的。

      陽極泥的洗濾如何進行?

      答:為了回收陽極泥中大量的酸與鉛,陽極泥需要精細的洗滌。洗滌陽極泥采用逆流操作法,即出槽后的殘極首先在殘極洗滌槽中用濃度較高的洗液(如心機濾出的洗液)進行初步洗滌,然后澄清分離。洗液加入電解液中或送去鉛,初步清洗后的陽極泥送入圓形攪拌槽中加入濃度低的陰極洗液或清水,在40~50℃下進行攪拌洗滌。攪拌后的陽極泥漿用離心機或壓濾機過濾,濾液返回殘極洗滌槽使用,濾餅干燥后送去提取金、銀及其他金屬。


      鉛液鑄錠方式有哪兩種?

      答:(1)人工鑄錠。鑄模在地面上擺成一個弧形,鑄模底部噴水冷卻,模內(nèi)依次澆灌鉛液,趁熱撈去上部的氧化物,澆水冷卻,用鉤子逐個將鉛錠從模內(nèi)取出,刮去飛邊毛刺,即可碼堆送庫。

      (2)機械鑄錠。轉(zhuǎn)盤式鑄錠機的主要部件為一個水平放置的繞軸旋轉(zhuǎn)的圓盤,置于托輪之上,借減速機的傳動而旋轉(zhuǎn),圓盤的外圍放置呈輻射狀的鑄鋼或生鐵鑄模。鉛液經(jīng)虹吸管流入鑄模,調(diào)節(jié)閥門控制鉛液流量,鑄模下部采用噴水冷卻。在圓盤的另一邊將鉛錠取出,圓盤不斷轉(zhuǎn)動,所以可連續(xù)澆鑄。
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