Доменная печь для переплавки свинца

Свинцовый концентрат (геленит) с содержанием Pb 20%-50%, обычно плавится в доменной печи или отражательной печи для получения чистого расплава свинца (92%-95%). Содержание S в сырье контролируется и не превышает <5%.

Доменная печь для переплава свинцового концентрата представляет собой вертикальную печь, в которую сырье подается сверху, затем расплавляется, реагирует и, наконец, выгружается из нижней части печи. Процесс плавки непрерывный, температура составляет 800 °C, а в качестве топлива используется природный газ. Сначала PbS окисляется до PbO, далее РЬСОЗ разлагается до PbO. Затем PbO восстанавливается до чистого расплава свинца, а большая часть оксида цинка попадают в шлак. Остальной цинк выходит в отходящих газах, где собирается через пылеуловитель для последующей продажи. Чистота расплава свинца составляет 95-98%, шлак содержит 1-3% свинца, который возвращается в доменную печь.

Степень извлечения свинца составляет около 90-95%.

Основные реакции следующие:

PbS+02=Pb0+S02

2C+02=2C0

PbO+CO=Pb+CQ2

Описание процесса пирометаллургии в свинцового концентрата в доменной печи

Свинцовая руда включает сульфидную руду, которая является исходным минералом, и оксидную руду, которая является продуктом выветривания исходного минерала. Оба они могут быть получены в виде чистого свинца посредством пирометаллургии (схема технологического процесса представлена на фото 2 во вкладке).

1. Обжиг и кальцинирование

Руда для доменной плавки должна содержать менее 5% S. Поэтому, если исходным материалом является сульфидная руда, ее следует смешивать с оксидной рудой, чтобы отрегулировать содержание S. Существует еще один метод, особенно для большой емкости, а именно процесс обжига. Во время обжига содержание S02 в отходящих газах достаточно высоко для цеха по производству кислоты, и утечка незначительна. Оборудование для обжига представляет собой обжиговую печь, а продуктом является свинцовый кальцин (около 45% Pb, 2% S) размером 50-150 мм.

2. Доменная плавка

Свинцовый огарок, смешанный с топливом, порошком Fe, шлаком и коксом, загружается в доменную печь для плавки. Сначала PbS окисляется до PbO, а тем временем PbC03 разлагается до PbO. Затем PbO восстанавливается до расплава свинца, который содержит драгоценный металл, в то время как пустая порода и большая часть оксида цинка попадают в шлак. Остальной цинк в отходящем газе собирается через пылеуловитель и продается. Чистота свинца составляет 95-98%, а шлак содержит 1-3% свинца, который возвращается в доменную печь.

Степень извлечения свинца составляет около 90-95%.

 3. Рафинирование в котле при нагреве

Огневое рафинирование заключается в удалении Cu, Sn, Sb из расплава свинца и извлечении Ag, затем чистый расплав поступает на литейную машину.

4. Литье и электроочистка

Чистый жидкий свинец поступит в литейную машину и разливается в свинцовые анодные пластины, которые будут подвергнуты электроочистке для получения свинцового катода. Литой свинец будет использоваться в качестве анода, чистый свинец — в качестве исходного листа, а раствор кремниевой соли — в качестве электролита. Свинцовый катод (99,99%) будет собираться каждые 3 дня. Свинцовый анодный шлам будет обрабатываться для извлечения Ag, который будет представлен в следующем разделе. Основные реакции следующие:

Анод: Pb-2e=Pb2+

Катод: Pb2++2e=Pb

5. Процесс разливки в лист

Исходный лист изготавливается из чистого свинца, который сначала расплавляется в свинцовом тигле, а затем перекачивается в автоматический пресс для исходного листа. Свинцовый катод будет осаждать этот исходный лист, а затем собирать каждые 3 дня.

6. Литье чистого свинца

Свинцовый катодный элемент не подходит для переноса, поэтому его обычно отливают в свинцовый слиток весом 24 кг, 38 кг или 48 кг.