有色冶金概论-铅冶金ppt课件.ppt

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1、——铅冶金《有色冶金概论》昆明理工大学冶金与能源工程学院1概述1.1铅的性质和用途1.1.1铅的物理性质铅是蓝灰色金属，新的断口具有金属光泽。固态铅的密度为11.273~11.488g/cm3。铅的熔点为327.502℃，沸点1525℃。纯铅是重金属中最柔软的金属，其莫氏硬度为1.5。铅有很好的展性，可压轧成铅皮和锤制成铅箔，但铅的延性很差，不能拉成铅丝。铅在低于熔点3~10℃下很脆，用力摇动时可制成铅粒。铅为热和电的不良导体，导热率和导电率分别为银的8.5%和10.7%。铅在高温下蒸汽压较大，因此铅容易挥发，导致铅的损失，影响铅冶炼回收率，也会使操作人员铅中

2、毒。1.1.2铅的化学性质铅是元素周期表中的ⅣA族元素，原子序数为82，原子量为207.21，原子价为+2及+4。常温下铅在干空气中不起化学变化，但在潮湿的和含有CO2的空气中则氧化生成次氧化铅(Pb2O)薄膜，覆盖在铅的表面，使铅失去光泽而变成暗灰色，并且慢慢地转变成碱式碳酸盐[3PbCO3·Pb(OH)2]。铅与氧可生成四种氧化物：PbO、PbO2、Pb3O4和Pb2O3，其中PbO最稳定。PbO沸点为1470℃，在800℃开始显著挥发，因此炼铅过程中因PbO挥发而造成铅的损失。1.1.2铅的化学性质铅易溶于硝酸、硼氟酸、硅氟酸、醋酸及硝酸银中；难溶于稀盐

3、酸及硫酸，缓溶于沸盐酸及发烟硫酸中。常温时HCl及H2SO4的作用仅及于铅的表面，生成的PbC12和PbSO4几乎不溶解而附着在铅的表面使其内部金属不受酸的影响。铅可吸收放射性线，所以具有抵抗放射性物质射线透过的性能。1.1.3铅的用途铅的最大消费领域为铅酸蓄电池，主要应用于汽车工业，其消费量占主要铅消费国消费量的一半以上。铅具有高度的化学稳定性，抗酸抗碱的能力都极强，因此，在化学工业和冶金工业中用于设备的防腐。此外，铅还用于弹药、铅管、铅片、合金、原子能、医学、电缆包皮以及颜料、化工制品等。1.2炼铅原料1.2.1炼铅原料用作炼铅的原料包括矿物原料和二次铅料

4、两大类。矿物原料有硫化矿和氧化矿两种。硫化矿：铅的硫化矿是炼铅的主要原料，主要是方铅矿(PbS)，伴生有闪锌矿(ZnS)、辉银矿(Ag2S)、辉铋矿(Bi2S3)、黄铁矿(FeS2)、硫砷铁矿(FeAsS)和其他硫化矿物。自然界中铅矿多数是多金属矿，最常见的是铅锌混合矿。密闭鼓风炉熔炼法和基夫赛特熔炼法可处理铅锌混合矿。氧化矿：主要有白铅矿(PbCO3)和铅矾(PbSO4)，属次生矿，是原生矿经风化作用和含有碳酸盐的地下水作用而成。二次铅料：是指回收的各种铅废件和铅废料。其中以废蓄电池回收的数量最大，其次如化工冶金器械的耐酸衬里铅皮、铅管、电缆包皮，各类铅基的

5、轴承合金，铅锡焊料以及各种含铅下脚料和碎屑等。1.3炼铅方法铅的冶炼几乎全是火法。火法炼铅按冶炼原理的不同分为反应熔炼、沉淀熔炼和焙烧-还原熔炼三种。目前普遍采用传统的烧结焙烧-鼓风炉熔炼工艺，该法虽然存在能耗高、对环境污染不易解决等缺点，但其处理能力大、原料适应性强、加上长期生产积累的操作经验和不断的技术改造，使这一传统炼铅工艺还保持着其活力。烧结焙烧-鼓风炉还原熔炼工艺约占世界铅产量的60%左右，其它新法炼铅约占40%。现在大型炼铅厂已开始采用一些强化熔炼的方法直接炼铅。强化熔炼将传统的烧结焙烧-还原熔炼的两个火法过程合并在一个装置内完成，提高了硫化矿原料

6、中硫和热的利用率，简化了工艺流程，同时也改善了环境。目前，已工业化的强化熔炼方法有基夫赛特(Kivcet)法、氧气底吹熔池熔炼（QSL法）、艾萨熔炼法、奥斯麦特法以及我国的水口山法（SKS）等。1.3炼铅方法1.3炼铅方法2铅精矿的烧结焙烧烧结焙烧是在高温(大于800℃)下将精矿中的硫化物氧化脱硫生成氧化物，同时烧结产出具有一定强度和孔隙度的烧结块的过程。焙烧时硫化铅发生如下氧化反应：2PbS＋3.5O2=PbO＋PbSO4＋SO2最初形成的硫酸铅再与硫化铅互相作用而形成PbO：3PbSO4＋PbS＝4PbO＋4SO2在焙烧的最终产物中主要是PbO。在烧结过程

7、中，作为熔剂加入的石灰，不仅起着生成粘结剂的作用，还起着调节料层温度的调热剂作用，同时还起着促进PbSO4分解的脱硫作用2铅精矿的烧结焙烧现代大型炼铅厂均采用带式烧结机进行烧结焙烧，一些中小企业采用烧结锅或烧结盘烧结。根据烧结机的供风方式不同，分成吸风烧结和鼓风烧结两种方法。两种烧结方法所采用的主体设备是相同的，鼓风烧结只是将往料层送风的方向由吸风烧结的向下吸风改为向上鼓风。3.6铅烧结块的鼓风炉熔炼烧结焙烧-鼓风炉还原熔炼法是目前世界上主要的炼铅方法。由于铅精矿烧结焙烧时已经配入熔剂，所以鼓风炉炉料主要是烧结块(占85~100%)和为了改善操作和提高铅的回收

8、率而可能加入的返渣、其它含铅物料及铁屑