把再生质料加工成粗铅的根本火法冶金方法是鼓风炉熔炼和电炉熔炼。很少选用反射炉及回转炉熔炼。鼓风炉熔炼顺畅运转的必要条件是预先将细粒(—20)毫米造团。在铅的冶金中,为此意图,一般选用高温下的烧结方法。这个进程在直线型的烧结机上完结。烧结物料可由质料和再生料组成或由带返料添加剂的再生料组成。
细粒级物料的首要成分是废铅蓄电池拆解下来的粉料、氧化铅皮、除尘设备的残渣、铅膏、油土、出产锌的含铅滤渣等。
依据出产自熔的烧结块的条件,来装备烧结炉料。再生物料与硫化物组分的一同烧结,按图1所列的工艺流程完结。
有必要确保自熔烧结块的出产,炉料的成分一般有原生和再生质料的硫化物和氧化物、铁熔剂和石灰石。
返料率高是自熔烧结块的杰出特色。实际上,返料率占炉料总量的65~70%。炉猜中硫化物中硫的含量不该大于6.5~8.0%。含硫量更高会导致放热添加和炉料成分提早烧化,使下一道金属硫化物氯化发作因难。不能彻底除掉熔炼炉猜中的硫,因而导致硫化物相铅的丢失并下降铅转入粗铅的回收率。
在烧结工艺进程中选用在1000~1100℃温度下在氧化环境中加热炉料的方法完结除硫。
硫化物的氧化按下列反响进行:
MeS+2O2←→MeSO4 (1)
MeS+1.5O2←→MeO+SO2 (2)
高价硫化物的离解是或许的,其离解产品是气态硫。硫的蒸气在氧存鄙人氧化生成SO2。金属的硫酸盐离解伴跟着三氧化硫(硫酐SO3)分出:
MeSO4←→MeO+SO3 (3)
图1 含铅物料烧结设备流程图
1-含铅物料的料场;2-熔剂料场;3-料斗式配料场;4-颚式破碎机;
5-圆锥形破碎机;6-振动筛;7-圆盘制粒机;8-烧结机;
9-单辊齿式粉碎机;10-提升机;11-旋风除尘器;12-四辊粉碎机。
依据反响式171~173,气相含有O2、SO2、SO3,它们之间的联系用可逆反响断定:
2SO2+O2←→2SO3 (4)
这个反响的平衡常数是:
K平=P2SO3/(P2SO3·PO2) (5)
气相中氧的分压力能够用下式断定:
PO2=
(
PSO3
)2
1
(6)
PSO2
K平 通过分析Pb-S-O体系热力学状况图(2),能够用气相氧化才能和温度的函数计算出铅在熔烧炉猜中存在的方式。
图2 Pb-S-O体系热力学状况图[next]
PbS和PbSO4两种固相的热力学安稳状况的特色是温度低于700℃。平衡条件下用线1反映。跟着温度的升高,高于700℃,硫酸铅离解:
PbSO4←→PbO+SO3 (7)
这个反响的平衡条件件用线2标明。在温度高出700℃时,反响发展为:
PbS+1.5O2←→PbO+SO2 (8)
铅的硫化物安稳性低于线3;生成的氧化铅高于线3,但低于线2。
A点(700℃)邻近或许发作硫酸铅和硫化铅的固相交互效果:
PbS+3PbSO4←→4PbO+4SO2 (9)
高出886℃氧化铅熔化并发作热离解(线4)。依据线5,坚持硫化铅持续氧化反响的平衡条件,生成金属铅:
PbS+O2←→Pb液+SO2 (10)
B点(低于886℃)邻近发作硫化铅和氧化铅的固相交互效果:
PbS固+2PbO固←→3Pb液+SO2 (11)
固相交互效果的强化可从SO2平衡分压力值高(在800℃时为13.3千帕,在850℃时为101千帕)这一点上得到证明。
从所进行的分析能够看出,在温度低于700℃时,热力学安稳的硫化铅氧化产品是硫酸铅;在较高的温度条件下,氧化铅安稳。
生成氧化铅的必要条件是在焙烧气(PSO3)气中SO3的浓度较低,因而,金属硫酸盐离解效果的压力用不等式标明:
(PSO3)气<(PSO3)硫
因而,再生铅质料的碎料烧结焙烧(与硫化物料一同)的本质在于通过炉料激烈吸收空气和快速使硫化物氧化。在氧化时发作的含硫气体马上排去,在相当程度上排除了硫酸盐的发作。
烧结焙烧的现有实践确保脱硫率为75~85%,其他的硫含量不高于1.5~2.0%。在硫化物氧化时放出热,其热量满足工艺天然。在硫化物缺乏时,应往炉猜中添加焦炭末。其耗量1千克相当于硫化物中的硫在2千克以内。
正确安排炉料烧结进程的重要因素是使用熔剂。熔剂的粒度不大于8毫米,每1吨制品烧结块耗费熔剂23~24%。
石灰石、含铁和含石英的物料用作调温熔剂。熔剂促进炉料别离,吸收剩余的热,确保杰出的透气性。
石灰石在910℃下跟着吸热而发作离解。铁矿石与烧结炉猜中含石英的熔剂一同,具有调温特性,可使后续鼓风熔剂中得到所规则成分的炉渣。[next]
在烧结中生成的首要液相是。它在750℃下开端熔化:
2PbO+SiO2=2PbO·SiO2 (12)
PbSO4+SiO2=PbO·SiO2+SO2+0.5O2 (13)
相同,在这种温度下构成亚铁酸铅:
PbSO4+Fe2O3=PbO·Fe2O3+SO2+0.5O2 (14)
PbO+Fe2O3=PbO·Fe2O3 (15)
在更高的温度下,亚铁酸铅-硅酸盐溶体溶解游离的铅和铁的氧化物。当冷却时,从熔体中结晶出和亚铁酸铅,而大部分熔体冷凝为玻璃体。
焙烧炉烧结炉猜中铅的最佳含量应坚持在35~40%的水平上。含铅量较高导致许多铅在烧结中呈金属和氧化物状况呈现。这时,铅随气体丢失添加。此外,金属铅或许熔化,此熔化铅经烧结篦进入抽气室,就会下降烧结块的强度并添加铅的损耗。用参加占粗炉料200~250%的回来烧结料的方法来确保炉炒中铅的规则含量。这时,炉料的透气性增高。
为了到达最好的烧结技能和经济目标,要要使炉料含水达6~8%。水蒸腾后将进步炉料的多孔性,起到调温效果。
不含原生料的再生物料的碎料团的特征是其化学成分和相组成与硫化铅精矿略为不同。在蓄电池碎块和再生铅物猜中,铅是以氧化物和硫酸盐化合物的方式存在。用x射线和化学分析断定在再生质猜中有20多种化合物。除了铅外,其间还有ZnO、Sb2O5、Al2O3、SnO2、CaO、FeO、有机物和其它化合物。
表1列出了送“乌克兰铁锌厂”去烧结的再生铅物料的化学成分。
表1 再生铅物料的化学成分(%)
再生物料
Pb
Sb
Sn
FeO
CaO
SiO2
Al2O3
Cl
其它
铅渣
65~92
0.5~10
0.1~1.0
2~4
2~10
5~16
2~6
0.5~1.0
0.25
收尘渣泥
50~600
0.5~1.2
0.5~2.5
2~4
1~2
3~6
2~4
12~16
5~12
渣和硫
13~35
0.5~2.5
0.2~0.6
4~12
3~6
10~16
3~5
1.0~2.0
1~6
铅膏
30~75
0.1~0.5
0.1~0.8
3~4
4~6
6~12
2~4
0.5~2.0
2~6
防潮油土
1~10
0.1~0.5
—
1~3
1~3
14~18
6~8
—
—
烧结炉猜中仅再生物料就有:含铅质料细粒30~35%;黄铁矿渣7~12%;氢氧化钙5~8%;回来烧结块30~40%;水碎渣10~15%;焦末2~2.5%。炉料通过造球可进步透气性并削减液相的生成。为了防止铅熔化,炉猜中铅的含量坚持在25~35%。
在再生物料烧结时,炉料的烧结根本上是靠燃料焚烧时发作的热来进行。M.M.塔拉先科的A.E.古里耶夫所进行的研讨标明,再生铅质料烧结进程进行所需求的热量,考虑到炉料含水量高而且其间存在氯化物和有机杂质,比原生料多50%。在烧结时,氯化物转入气相达20~50%,杂质转入气相达35%。这两种物质接着在烟道中冷凝。在烧结烟气中氯的含量达25%,有机杂质的含量达20%。
焦粉的粒度及其耗量对烧结成果有影响。跟着焦粉的磨细,其耗量就下降,烧结料层的温度就上升。此刻烧结块的强度与料层温度成正比。合格烧结块的产出率与温度的相关联系如下:
q=0.634t (16)
式中,q----合格烧结块的产出率(%);t----烧结料层中的温度。
在焦粉粒度为2.5~0毫米时,可得到更好的烧结目标。
细粒级物料的首要成分是废铅蓄电池拆解下来的粉料、氧化铅皮、除尘设备的残渣、铅膏、油土、出产锌的含铅滤渣等。
依据出产自熔的烧结块的条件,来装备烧结炉料。再生物料与硫化物组分的一同烧结,按图1所列的工艺流程完结。
有必要确保自熔烧结块的出产,炉料的成分一般有原生和再生质料的硫化物和氧化物、铁熔剂和石灰石。
返料率高是自熔烧结块的杰出特色。实际上,返料率占炉料总量的65~70%。炉猜中硫化物中硫的含量不该大于6.5~8.0%。含硫量更高会导致放热添加和炉料成分提早烧化,使下一道金属硫化物氯化发作因难。不能彻底除掉熔炼炉猜中的硫,因而导致硫化物相铅的丢失并下降铅转入粗铅的回收率。
在烧结工艺进程中选用在1000~1100℃温度下在氧化环境中加热炉料的方法完结除硫。
硫化物的氧化按下列反响进行:
MeS+2O2←→MeSO4 (1)
MeS+1.5O2←→MeO+SO2 (2)
高价硫化物的离解是或许的,其离解产品是气态硫。硫的蒸气在氧存鄙人氧化生成SO2。金属的硫酸盐离解伴跟着三氧化硫(硫酐SO3)分出:
MeSO4←→MeO+SO3 (3)
图1 含铅物料烧结设备流程图
1-含铅物料的料场;2-熔剂料场;3-料斗式配料场;4-颚式破碎机;
5-圆锥形破碎机;6-振动筛;7-圆盘制粒机;8-烧结机;
9-单辊齿式粉碎机;10-提升机;11-旋风除尘器;12-四辊粉碎机。
依据反响式171~173,气相含有O2、SO2、SO3,它们之间的联系用可逆反响断定:
2SO2+O2←→2SO3 (4)
这个反响的平衡常数是:
K平=P2SO3/(P2SO3·PO2) (5)
气相中氧的分压力能够用下式断定:
PO2=
(
PSO3
)2
1
(6)
PSO2
K平 通过分析Pb-S-O体系热力学状况图(2),能够用气相氧化才能和温度的函数计算出铅在熔烧炉猜中存在的方式。
图2 Pb-S-O体系热力学状况图[next]
PbS和PbSO4两种固相的热力学安稳状况的特色是温度低于700℃。平衡条件下用线1反映。跟着温度的升高,高于700℃,硫酸铅离解:
PbSO4←→PbO+SO3 (7)
这个反响的平衡条件件用线2标明。在温度高出700℃时,反响发展为:
PbS+1.5O2←→PbO+SO2 (8)
铅的硫化物安稳性低于线3;生成的氧化铅高于线3,但低于线2。
A点(700℃)邻近或许发作硫酸铅和硫化铅的固相交互效果:
PbS+3PbSO4←→4PbO+4SO2 (9)
高出886℃氧化铅熔化并发作热离解(线4)。依据线5,坚持硫化铅持续氧化反响的平衡条件,生成金属铅:
PbS+O2←→Pb液+SO2 (10)
B点(低于886℃)邻近发作硫化铅和氧化铅的固相交互效果:
PbS固+2PbO固←→3Pb液+SO2 (11)
固相交互效果的强化可从SO2平衡分压力值高(在800℃时为13.3千帕,在850℃时为101千帕)这一点上得到证明。
从所进行的分析能够看出,在温度低于700℃时,热力学安稳的硫化铅氧化产品是硫酸铅;在较高的温度条件下,氧化铅安稳。
生成氧化铅的必要条件是在焙烧气(PSO3)气中SO3的浓度较低,因而,金属硫酸盐离解效果的压力用不等式标明:
(PSO3)气<(PSO3)硫
因而,再生铅质料的碎料烧结焙烧(与硫化物料一同)的本质在于通过炉料激烈吸收空气和快速使硫化物氧化。在氧化时发作的含硫气体马上排去,在相当程度上排除了硫酸盐的发作。
烧结焙烧的现有实践确保脱硫率为75~85%,其他的硫含量不高于1.5~2.0%。在硫化物氧化时放出热,其热量满足工艺天然。在硫化物缺乏时,应往炉猜中添加焦炭末。其耗量1千克相当于硫化物中的硫在2千克以内。
正确安排炉料烧结进程的重要因素是使用熔剂。熔剂的粒度不大于8毫米,每1吨制品烧结块耗费熔剂23~24%。
石灰石、含铁和含石英的物料用作调温熔剂。熔剂促进炉料别离,吸收剩余的热,确保杰出的透气性。
石灰石在910℃下跟着吸热而发作离解。铁矿石与烧结炉猜中含石英的熔剂一同,具有调温特性,可使后续鼓风熔剂中得到所规则成分的炉渣。[next]
在烧结中生成的首要液相是。它在750℃下开端熔化:
2PbO+SiO2=2PbO·SiO2 (12)
PbSO4+SiO2=PbO·SiO2+SO2+0.5O2 (13)
相同,在这种温度下构成亚铁酸铅:
PbSO4+Fe2O3=PbO·Fe2O3+SO2+0.5O2 (14)
PbO+Fe2O3=PbO·Fe2O3 (15)
在更高的温度下,亚铁酸铅-硅酸盐溶体溶解游离的铅和铁的氧化物。当冷却时,从熔体中结晶出和亚铁酸铅,而大部分熔体冷凝为玻璃体。
焙烧炉烧结炉猜中铅的最佳含量应坚持在35~40%的水平上。含铅量较高导致许多铅在烧结中呈金属和氧化物状况呈现。这时,铅随气体丢失添加。此外,金属铅或许熔化,此熔化铅经烧结篦进入抽气室,就会下降烧结块的强度并添加铅的损耗。用参加占粗炉料200~250%的回来烧结料的方法来确保炉炒中铅的规则含量。这时,炉料的透气性增高。
为了到达最好的烧结技能和经济目标,要要使炉料含水达6~8%。水蒸腾后将进步炉料的多孔性,起到调温效果。
不含原生料的再生物料的碎料团的特征是其化学成分和相组成与硫化铅精矿略为不同。在蓄电池碎块和再生铅物猜中,铅是以氧化物和硫酸盐化合物的方式存在。用x射线和化学分析断定在再生质猜中有20多种化合物。除了铅外,其间还有ZnO、Sb2O5、Al2O3、SnO2、CaO、FeO、有机物和其它化合物。
表1列出了送“乌克兰铁锌厂”去烧结的再生铅物料的化学成分。
表1 再生铅物料的化学成分(%)
再生物料
Pb
Sb
Sn
FeO
CaO
SiO2
Al2O3
Cl
其它
铅渣
65~92
0.5~10
0.1~1.0
2~4
2~10
5~16
2~6
0.5~1.0
0.25
收尘渣泥
50~600
0.5~1.2
0.5~2.5
2~4
1~2
3~6
2~4
12~16
5~12
渣和硫
13~35
0.5~2.5
0.2~0.6
4~12
3~6
10~16
3~5
1.0~2.0
1~6
铅膏
30~75
0.1~0.5
0.1~0.8
3~4
4~6
6~12
2~4
0.5~2.0
2~6
防潮油土
1~10
0.1~0.5
—
1~3
1~3
14~18
6~8
—
—
烧结炉猜中仅再生物料就有:含铅质料细粒30~35%;黄铁矿渣7~12%;氢氧化钙5~8%;回来烧结块30~40%;水碎渣10~15%;焦末2~2.5%。炉料通过造球可进步透气性并削减液相的生成。为了防止铅熔化,炉猜中铅的含量坚持在25~35%。
在再生物料烧结时,炉料的烧结根本上是靠燃料焚烧时发作的热来进行。M.M.塔拉先科的A.E.古里耶夫所进行的研讨标明,再生铅质料烧结进程进行所需求的热量,考虑到炉料含水量高而且其间存在氯化物和有机杂质,比原生料多50%。在烧结时,氯化物转入气相达20~50%,杂质转入气相达35%。这两种物质接着在烟道中冷凝。在烧结烟气中氯的含量达25%,有机杂质的含量达20%。
焦粉的粒度及其耗量对烧结成果有影响。跟着焦粉的磨细,其耗量就下降,烧结料层的温度就上升。此刻烧结块的强度与料层温度成正比。合格烧结块的产出率与温度的相关联系如下:
q=0.634t (16)
式中,q----合格烧结块的产出率(%);t----烧结料层中的温度。
在焦粉粒度为2.5~0毫米时,可得到更好的烧结目标。