Шпейза
Не постоянный продукт свинцовой плавки: она получается довольно редко из шихт, загрязненных мышьяком и сурьмой, когда эти металлы неполно удалены обжигом в виде летучих окислов, а переокислены и оставлены в спеке. Во время плавки образуются арсениды и антимониды никеля, кобальта и железа, сплав которых размещается в горне между шлаком и металлом, часто не имея четкой границы со штейном.
На современных заводах плавка , частично автоматизирована; однако пока преимущественно по регулированию дутья и отводу газов, которые сильно разбавлены подсосом воздуха и как топливо непригодны. Обезвреживание их из-за присутствия 5— 10% СО — соединения весьма ядовитого — важная, но еще не решенная задача.
Продукты плавки, помимо чернового свинца — о нем сказано ниже — штейн, шлак и пыль.
Штейн (8—17% Pb; 7—40% Сu; 16—45% Fe; 20—25% S и, например, 1000 г/т Ag+Au) отливают в блоки, а после охлаждения дробят. Материал крупностью 6—8 мм смешивают с известняком и кварцем, спекают и плавят отдельно от основной шихты. При этом получают черновой свинец, шлак и новый штейн (до 35% Сu и всего 2—3% Pb); его продувают в конверторах на медь. Шлак дорабатывают вместе с получаемым при рудной плавке.
Шлак, как правило, богат цинком и в нем остается до 1,5% свинца. При расчете шихты учитывают необходимость растворения окиси цинка, а для этого шлаки должны быть железистыми. В табл. 32 приведены их составы, наиболее выгодные при плавке цинковистых шихт.
Таблица 32. Составы шлаков, %
| I | II | III | IV | |
| SiО2 | 30,6 | 23,5 | 19,8 | 16,3 |
| FeO | 38,3 | 39 , 2 | 39,9 | 40,1 |
| СаО | 16,1 | 12,3 | 9,9 | 8,6 |
| ZnO | 5,0 | 15,0 | 20,0 | 25,0 |
Основная доля свинца в шлаке представлена взвешенными каплями металла и штейна, поэтому отстаивание в обогреваемых отстойниках полезно, однако оно не дает достаточного обеднения. Цинк и остаток свинца извлекают плавкой на возгон (фьюмингованием) — от немецкого Fume — дым.
Технико-экономические показатели
Производительность шахтных печей (проплав) колеблется в пределах от 40—80 т/м2 в зависимости от состава шихты и качества спека. Однородный по крупности прочный агломерат легко проницаемый для газов способствует равномерному горению топлива и лучшему его использованию. С этим же связан расход дорогого кокса, который колеблется в пределах 8—17% от массы шихты. Снижению затрат на топливо может способствовать подогрев воздуха в рекуператорах сжиганием природного газа, а также обогащение воздуха кислородом. Примешивание к дутью чистого кислорода до содержания около 26% снижает расход кокса на 10—15%, повышает проплав на 25% и уменьшает на 20—25% вынос пыли: объем газов становится меньше.
Извлечение в черновой свинец зависит от состава сырья, выхода побочных продуктов и способов их переработки. Из концентратов, в которых мало меди и цинка, извлекают до 95% свинца и благородных металлов, а при значительном содержании этих примесей — только около 90%.
Статья на тему Шпейза