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铅锌冶炼介绍

2019-05-05   
一、冶炼办法:
 

  炼铅质料首要为硫化铅精矿和少数块矿。铅的冶炼办法有火法和湿法两种,现在世界上以火法为主,湿法炼铅尚处于实验研讨阶段。火法炼铅基本上选用烧结焙烧——鼓风炉熔炼流程,占铅总产量的85—90%;其次为反响熔炼法,其设备可用膛式炉、短窑、电炉或旋涡炉;沉积熔炼很少选用。铅的精粹首要选用火法精粹,其次为电解精粹,但我国因为习气原因未广泛选用电解法。
 

  炼锌的质料首要是硫化锌精矿和少数氧化锌产品。火法炼锌选用竖罐蒸馏、平罐蒸馏或电炉;湿法炼锌在近20年以来得到迅速发展,现时锌总产量的70—80%为湿法所出产。火法炼锌所得粗锌选用蒸馏法精粹或直接使用;而湿法炼锌所得电解锌,质量较高,无需精粹。
 

  对难于分选的硫化铅锌混合精矿,一般选用一起产出铅和锌的密闭鼓风炉熔炼法处理。
 

  关于极难分选的氧化铅锌混合矿,经长时间研讨构成了我国共同的处理办法,即用氧化铅锌混合矿原矿或其富集产品,经烧结或制团后在鼓风炉熔化,以便取得粗铅和含铅锌的熔融炉渣,炉渣进一步在烟化炉烟化,得到氧化锌产品,并用湿法炼锌得到电解锌。此外,也可以用回转窑直接烟化取得氧化锌产品。
 

  二、精矿杂质对铅锌冶炼的影响:
 

  1.铅精矿中的杂质:
 

  铜:在精矿中呈含铜硫化物存在。在烧结焙烧温度下,反响为氧化铜,熔炼时复原为金属铜,进入粗铅,如粗铅含铜高(>2%)时,则需造冰铜,对铜进行收回,不然,熔炼时,铅、渣别离困难,且易阻塞虹吸道,构成处理困难,影响工人健康和铅的蒸腾丢失大。铅产品中合铜量较高时易使铅变硬。故要求铅精矿中含铜量<3%,混合精矿含铜<1%。
 

  锌:在铅精矿中以硫化锌状况存在,焙烧时变成ZnO。在熔炼进程中不起化学变化,大部分进入炉渣,添加炉渣粘度,缩小铅液与炉渣比重差,而使二者别离困难,影响铅的收回率。部分ZnO或许凝结在炉壁上构成炉结,使操作困难。质猜中含锌高时,会构成高铁炉渣,添加铅在渣中的丢失。锌易使铅金属变硬不能压成薄片,并促进硫酸对铅的腐蚀性。因而要求铅精矿含锌不大于10%。
 

  砷:在精矿中以毒砂(FeAsS)及雄黄(As2S3)的状况存在,熔炼时,部分复原成As2O3而蒸腾进入烟气,构成极有害的大气环境污染。部分As进入粗铅和炉渣;粗铅中含As高时,需选用碱性精粹法除As,产出的浮渣中所含的Na3AsO4极易溶于水而污染水源,致使人畜中毒。砷易与铅构成合金,使铅硬化,故要求铅精矿中含砷不大于0.6%。
 

  氧化镁(MgO):熔点2800℃,添加炉渣熔点,且易使铁的氧化物在渣中溶解度下降,炉渣变粘,一般含MgO达3.5%,则毛病频频,因而期望铅精矿含MgO不大于2%。
 

  氧化铝(Al2O3):熔点2050℃,使炉渣熔点增高,粘度增大,特别是与ZnO结组成锌尖晶石(ZnO·Al2O3),在鼓风炉中系不熔物质,使炉渣熔点与粘度明显升高,故要求精矿中Al2O3不大于4%。
 

  2.锌精矿的杂质:
 

  铜:在精矿中常呈铜的硫化物状况存在,焙烧时,首要构成不同方式的氧化亚铜,剩余的硫化铜易构成冰铜,下降炉料的熔点。湿法炼锌时,溶液中的Cu++腐蚀管道、阀门,在竖罐蒸馏时,往往有少数进入粗锌,影响产品锌质量。因而要求锌精矿含Cu不大于2%。
 

  铅:锌精矿中含硫化铅较高时,构成易熔的铅硫,铅硫首要促进结块乃至使焙烧料熔化,阻挠硫的脱除。氧化铅易与许多金属氧化物构成低熔点共晶,在800℃时开端熔化,引起炉料在欢腾炉和烟道中结块。湿法炼铅中,焙砂浸出时,转化为硫酸铅,耗费硫酸。火法炼铅中,铅的氧化物在蒸馏罐中复原所得的铅,部分气化,冷凝成为锌锭中的杂质,影响产品锌质量,焙烧矿中硫酸铅在蒸馏罐中被复原为硫化铅,与其它金属硫化物可构成冰铜,构成罐壁的腐蚀。因而要求锌精矿中含铅不大于3%。
 

  铁:铁在锌精矿中呈铁闪锌矿存在时,焙烧时构成铁酸锌。在湿法炼锌进程中,铁酸锌用稀酸浸出不溶解,影响锌的浸出率,添加浸出渣的处理费。精矿中游离的FeS焙烧时转化为Fe2O3,硫酸浸出时呈FeSO4进入溶液,在氧化中和时,生成絮状Fe(OH)3,影响稠密机弄清速度。在火法竖罐蒸馏时,焙烧矿中的Fe2O3复原成FeO与金属铁,其间金属铁在竖罐中构成积铁,影响竖罐温度升高,使锌蒸腾不充分,致使渣中含锌高;矿石中存在SiO2时,易与FeO构成硅酸盐腐蚀罐壁;当粗锌进入蒸馏塔时,粗锌含铁量直接影响塔的寿数。因而期望锌精矿含铁一般不大于16%,湿法炼锌不大于10%。
 

  砷:精矿中含砷,在欢腾焙烧时,砷进入烟气,构成制硫酸时V2O5触煤中毒。焙烧矿中的砷绝大部分在浸出时被除去,但溶液含As高,则耗费FeSO4量大(铁量为砷量20倍),铁多渣多,带走的锌也多。As能在阴极上放电分出,发生烧板现象(阴极反熔)。因而要求精矿混合猜中As不大于0.5%。
 

  二氧化硅:精矿中往往含有游离的SiO2和各种结合状况硅酸盐,在高温下与氧化锌构成硅酸锌。湿法浸出时,硅酸以胶体状进入溶液中,使产品浓缩,过滤工序极为困难。在蒸馏进程的高温条件下,SiO2与CaO、FeO等构成硅酸盐,腐蚀罐壁有碍蒸馏。要求精矿中SiO2不大于7%。
 

  氟:在欢腾焙烧烟气中的氟,易使制酸体系瓷砖腐蚀,损坏设备。电解液中含氟高时,阴极锌不易剥离。要求锌精矿中F不大于0.2%。
 

  三、铅锌冶炼对伴生组份的归纳收回:
 

  1.铅冶炼时的归纳收回:
 

  硫:在烧结机烟气中予以收回制硫酸。

  铜:在鼓风炉熔炼时,以冰铜方式收回或在火法精粹时以含铜浮渣方式收回。

  :在烧结烟尘中予以收回。

  金、银、铂族金属、硒、碲和铋:在电解精粹阳极泥中收回,或在火法精粹的浮渣中收回。

  锌:在鼓风炉渣顶用烟化法收回。

  镉:在烟尘中予以收回。

 

  2.锌冶炼时的归纳收回:
 

  硫:在欢腾焙烧烟气中收回。

  铅:在氧化锌浸出渣中收回。

  金、银:在浸出渣顶用浮选法收回为精矿。

  镉:在铜镉渣中予以收回。

  铜:在铜镉渣中予以收回。

  铟、镓、锗:在铟锗渣中收回。

  钴:在净液时以钴渣方式收回。

  :在除氟氯进程中(多膛炉或回转窑)的烟尘中收回。

  四、铅锌冶炼产品质量标准:

  1.铅金属见表1

  2.锌金属见表2




                                           铅     金     属     GB496—64                                  表1






铅品号



代 号



化    学    成    分    (%)



用 途 举 例





Pb≮



杂   质   不   大   于





Ag



Cu



Sb



Sn



As



Bi



Fe



Zn



Mg+Ca+Na



总和





1



Pb—1



99.994



0.0005



0.0005



0.0005



0.001



0.0005



0.003



0.0005



0.0005



0.003



0.006



铅粉和特殊用处





2



Pb—2



99.990



0.0005



0.001



0.001



0.001



0.001



0.005



0.001



0.001



0.003



0.01



铅板压延品、光学玻璃和铅丹





3



Pb—3



99.980



0.001



0.001



0.004



0.002



0.002



0.006



0.002



0.002



0.003



0.02



铅合金板栅和印刷铅板





4



Pb—4



99.950



0.0015



0.001



0.005



0.002



0.002



0.03



0.003



0.003



Mg  0.005

Ca+Na 0.002



0.05



耐酸衬子和管子





5



Pb—5



99.900



0.002



0.002



Sb+Sn

0.01



0.005



0.06



0.005



0.005



Mg  0.01

Ca+Na  0.04



0.01



 焊锡、印刷铅字合金、铅包电缆、轴承合金





6



Pb—6



99.500



0.002



0.004



Sb+Sn+As

0.25



 



0.10



0. 01



0. 01



Mg  0.02

Ca+Na  0.10



0.5



 铅字合金、淬火槽、水道管接头







                                          锌     金     属     GB470—64                                 表2













代 号



化    学    成    分    (%)



用    途    举    例





Zn≮



杂   质   不   大   于





Pb



Fe



Cd



Cu



As



Sb



Sn



总和





特1



Zn—01



99.995



0.003



0.001



0.001



0.0001



 



 



 



0.005



高档合金及特殊用处





1



Zn—1



99.99



0.005



0.003



0.002



0.001



 



 



 



0.01



压铸零件、电镀锌、高档氧化锌、医药化学试剂





2



Zn—2



99.96



0.015



0.01



0.01



0.001



 



 



 



0.04



电极锌片、黄铜、压铸零件、锌合金





3



Zn—3



99.90



0.05



0.02



0.02



0.002



 



 



 



0.1



锌板、热镀锌、铜合金





4



Zn—4



99.50



0.3



0.03



0.07



0.002



0.005



0.01



0.002



0.5



锌板、热镀锌、氧化锌、锌粉





5



Zn—5



98.70



1.0



0.07



0.2



0.005



0.01



0.02



0.002



1.3



含锌铜合金、普通氧化锌、普通铸件