Конспект лекций для студентов специальности 5В070900 Металлургия Шымкент, 2020 г
жүктеу/скачать 8,06 Mb.
|
| Тема 15. Огневое рафинирование
Лекция 43. Огневое рафинирование чернового металла Лекция 44. Оборудование для огневого рафинирования металлов в цветной металлургии. Лекция 45. Оборудование для переработки полупродуктов и отходов производства цветных металлов План темы: 1.Технологическая схема огневого рафинирования свинца 2.Основные реагенты для рафинирования свинца 3.Оборудования для рафинирования 1.Технологическая схема огневого рафинирования свинца В процессе пирометаллургической переработки концентратов получают черновой металл. Чтобы получить товарный продукт, черновой металл необходимо очистить от примесей, который всегда присутствует в этом продукте металлургического передела. Черновой металл очищают различными способами. Наиболее распространенные в цветной металлургии огневой и электролитический. Электролитические методы рафинирования экономически выгодно проводить при небольшом содержании примесей в черновом металле, в основном, от благородных металлов и висмута на небольших по мощности заводах. Также оно была в основном рассмотрены в предыдущих лекциях, поэтому будем разбирать огневой способ рафинирования. Наиболее подходящим примером является технология огневого рафинирования чернового свинца. Черновой свинец, получаемый при плавке свинцовых концентратов любым методом, всегда содержит примеси: медь, сурьму, мышьяк, олово, висмут, благородные металлы и другие элементы. Общее содержание примесей достигает 2–10 %. Необходимость очистки (рафинирования) чернового свинца обусловлена, во-первых, тем, что примеси, несмотря на малое содержание их в сплаве, сильно изменяют физические и химические свойства свинца, делая его непригодным для использования в промышленности. Во-вторых, многие примеси в черновом свинце представляют большую ценность для народного хозяйства и должны быть при рафинировании извлечены в отдельный продукт. Иногда общая стоимость примесей в черновом свинце превышает стоимость самого свинца. В настоящее время на всех отечественных и большинстве зарубежных заводах используют пирометал- лургический метод рафинирования. При огневом (пирометаллургическом) способе очистки чернового металла используют различия физических и химических свойств свинца и элементов-примесей: - растворимость; - температура плавления или кипения; - окислительную способность или сродство к сере: - возможность образования соединений, нерастворимых в свинце. При пирометаллургическом рафинировании из чернового свинца последовательно удаляют следующие металлы: - медь ликвацией и с помощью обработки расплава элементарной серой; - теллур с помощью металлического натрия в присутствии едкого натра; - мышьяк, сурьму и олово в результате окислительных операций; - серебро и золото с помощью металлического цинка; - цинк окислением в свинцовой ванне или в щелочном расплаве, вакуумированием и другими способами; - висмут – удаляют металлическим кальцием, магнием, сурьмой, при этом происходит загрязнение свинца этими металлами; - кальций, магний и сурьму качественным рафинированием. 2.Основные реагенты для рафинирования свинца На каждой стадии рафинирования образуются съемы (промежуточные продукты), в которые переходят примеси и часть свинца. Их подвергают самостоятельной переработке. Существенным недостатком применяемой в последнее время на отечественных заводах пирометаллургической технологии рафинирования чернового свинца является использование периодических процессов. При периодических процессах режим работы рафинировочного оборудования (котлов) чрезвычайно тяжелый, исрок службы этого агрегата редко превышает два года. Технологическая схема рафинирования свинца приведена на рис. 15.1 Рафинирование свинца от меди. Процесс обезмеживания чернового свинца – начальная операция в процессах как пирометаллургического, так и электролитического рафинирования. Многостадийный процесс рафинирования свинца начинается с обезмеживания, так как медь является основной примесью (содержание ее в черновом свинце достигает 2–3 %), выход промпродуктов с ней наиболее значителен, при этом уходит в оборот основная масса свинца; обезмеживание свинца с переводом меди в промпродукт в некоторой степени затрагивает извлечение в них других металлов; освобождение от меди на начальной стадии процесса позволяет получать на последующих этапах более или менее чистые по меди промпродукты других металлов. Процесс очистки чернового свинца от меди осуществляют в две стадии: грубое и тонкое обезмеживание. Грубое (предварительное) обезмеживание основано на малой растворимости меди в свинце, уменьшающееся с понижением температуры расплава. PbS + 2[Cu]Pb = (Cu2S)шт + [Pb]Pb (15.1)
Рис. 15.1 Схема рафинирования чернового свинца Тонкое обезмеживание чернового свинца основано на введении в расплав веществ, образующих с примесями тугоплавкие соединения, не растворяющиеся в свинце. Такими веществами могут быть элементарная сера, хлористый алюминий, едкий натр в присутствии сульфидов. [Pb]Pb + [S]Pb = [PbS]Pb (15.2) 2[Cu]Pb + [PbS]Pb= Cu2Sтв + [Pb]Pb (15.3) В процессе переработки свинцового сырья теллур на 60–70 % переходит в черновой свинец. Содержание его в рафинируемом металле равно 0,005–0,01 %. жүктеу/скачать 8,06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|