Горновая плавка свинца

Этот способ, известный с древних времен, все еще применяют для быстрой выплавки части свинца из очень богатых концентратов (75—78% Pb).

В шихту из концентрата и извести при температуре около 800° С вдувают воздух; сернистый свинец с поверхности окисляется до РbО, а внутрь частиц кислород проникает медленно. Поверхностный окисленный слой реагирует с остатком сульфида, восстанавливая свинец:

PbS + 2РbО = 3Рb + SO₂; ΔН°₂₉₈ = 236,3 кДж.

Подобная реакция с сульфатом термодинамически невозможна

PbSO₄ + PbS = 2Рb + 2SO₂; ΔZ°₁₀₀₀°_C = 347,8 кДж.

Рис. Горн для выплавки свинца из богатых концентратов:

1 — ванна; 2 — кессон, 3— станина; 4 — стальная шихторазборочная плита; 5—перегребающий механизм

Для компенсации тепловых потерь добавляют немного мелкого угля или кокса. Шихта в течение всего передела остается твердой, капли восстановленного металла вытапливаются из нее неполно, кроме того, реакция прерывается из-за разобщения реагирующих веществ примесями. В итоге свинец извлекается только частично, отход передела серый шлак (до 30% Pb) —направляют в шихту восстановительной плавки. Горн (рис.)—продолговатый чугунный ящик, установленный на кирпичной кладке или станине. Длина его 2,5 м, ширина 0,5 м и глубина 0,25 м при толщине стенок 50 мм. Печное пространство ограничено тремя кессонами, а с фасада — шторкой из листовой стали, не доходящей до ванны и образующей проем высотой 500 мм.

Шихту располагают откосом; во время плавки ее перемещают с помощью механизма, движущегося по подвесным путям вдоль переднего борта ванны. Конец стальной мешалки, погруженный в шихту, совершает круговые движения в вертикальной плоскости и перемещается продольно, а в итоге — по спирали.

Рабочий периодически выгребает часть загрузки на наклонную чугунную плиту, сортируя ее по внешнему виду: недостаточно прореагировавшую он сбрасывает обратно, а серый шлак удаляет. Вытопившийся свинец стекает по канавке на внешнем крае плиты.

Газы направляют в пылеулавливатели, они уносят до 25—30% шихты. Грубая пыль оседает в газоходах, а тонкая—в мешочных фильтрах или электрофильтрах.

Прямое извлечение свинца около 70%, а полное — с учетом потерь при переработке серого шлака и пыли 95—97%.

Горновая плавка — вспомогательный, сравнительно дешевый передел, годный при богатых концентратах; однако так выплавляют до 12% первичного свинца.

 

Статья на тему Горновая плавка свинца