【正文】 。 鉛精礦、熔劑、煙塵和含鉛渣料等按配料比例充分混合并經(jīng)制粒 12 后由皮帶運(yùn)輸機(jī)從爐頂加料口送入爐子 , PbS 氧化反應(yīng)所需的氧氣和空氣及燃油通過噴槍直接以旋渦狀噴射到熔池渣層中 , 并使熔池劇烈攪動。該噴槍在 作業(yè)時通常置于渣層下面 , 但卻能受冷渣層的保護(hù)而不損壞。精礦、 熔劑、 粉煤等物料 , 通常經(jīng)混合制粒后 , 由加料口加入爐內(nèi) (細(xì)料也可由噴槍直接加入爐內(nèi) ), 爐料被噴入的空氣或富氧空氣所氧化 , 熔煉產(chǎn)出的高鉛渣進(jìn)入第二段熔爐中 , 在有還原劑的條件下 , 由噴槍噴入空氣 (或富氧空氣 )及燃料燃燒供熱 , 使高鉛渣還原 , 產(chǎn)出粗鉛。反之亦然。在這里，用點(diǎn)實(shí)線（斜線）代表二氧化硫的等分壓線（用 PSO2表示）。 如圖所示，在低氧勢、高硫勢條件下，金屬鉛相中的硫可達(dá) 13%，甚至更高，這就形成了平衡于縱坐標(biāo)的等硫量（ S%)線。上部 PbOPbSO4為熔鹽，代表 PbS 氧化生成 11 的燒結(jié)焙燒產(chǎn)物。 在理論上，可借助 PbSO系硫勢 — 氧勢化學(xué)勢圖（圖 41）進(jìn)行討論。 實(shí)際上 ,PbS氧化生成金屬鉛有兩種主要途徑：一是 PbS直接氧化生成金屬鉛，較多發(fā)生在冶金反應(yīng)器的爐膛空間內(nèi)；二是 PbS與PbO發(fā)生交互反應(yīng)生成金屬鉛，較多發(fā)生在 反應(yīng)器熔池中。 3 鉛直接熔煉 1 鉛直接熔煉的基 本原理 金屬硫化物精礦直接熔煉的特點(diǎn)之一是利用工業(yè)氧氣 ,二是采用強(qiáng)化冶煉過程的現(xiàn)代冶金設(shè)備 ,從而使金屬硫化物受控氧化熔煉在工業(yè)上應(yīng)用成為可能。爐渣進(jìn)行煙化處理，回收其中的鋅、鉛和其它有價金屬后棄去。粗鉛和爐渣從各自的放出口間斷或連續(xù)放出。 MIM 公司最初建設(shè)的一套生產(chǎn)設(shè)施是由兩臺相互連通的爐子組成，一臺氧化熔煉爐產(chǎn)出粗鉛和高鉛爐渣的混合熔體，該混合熔體經(jīng)過連通管進(jìn)入還原 爐，高鉛爐渣在還原爐用噴槍噴入粉煤還原。所建的工廠有處理鉛精礦和廢舊電池的，也有用于煉鉛爐渣煙化回收鋅的。鉛精礦不經(jīng)焙燒和燒結(jié)，在此煉出一步分粗鉛，另一部分鉛氧化成 PbO 進(jìn)入爐渣，爐渣含鉛 9 40%，鑄塊后進(jìn)鼓風(fēng)爐還原熔煉。 （ 3） 水 口山煉鉛法（ SKS)；該法是中國自行開發(fā)的直接煉鉛新工 藝。 （ 2）氧氣底吹煉鉛法（ QSL）：由德國魯奇公司等研制的，已在中國、德國、韓國建廠，該工藝對 原料 制備要求相對較為寬松，物料水份、粒度組成不受嚴(yán)格的限制。意大利薩米公司購買了該項(xiàng)專利權(quán)并在威斯麥港，基夫塞特法煉鉛對物料的制備要求嚴(yán)格，入爐爐料經(jīng)配料后要求充分干燥至水份 %以下，粒度要求 100目左右。 1 直接煉鉛法 直接冶煉法主要有以 下幾種： （ 1）基夫塞特法 (Kivcet)煉鉛： 1967年前蘇聯(lián) 有色 金 屬礦冶研究院開始試驗(yàn)； 1988年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。目前世界上鉛的冶煉方法有 火法 和 濕法 兩 種，主要以 火法 為主， 濕法 煉鉛還未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。例如，在 50℃下 NaCl飽和溶液中鉛的最大溶解度為 42g/L； 當(dāng)有 CaCl2存在下的 NaCl飽和溶液加熱至 100℃時，則鉛的溶解度可達(dá) 100~110g/L。但 PbCl2溶解于堿金屬和堿土金屬的氯化物 (如 NaCl等 )水溶液中。 ⑷、 氯化鉛 氯化鉛 (PbCl2)為白色，其熔點(diǎn)為 498℃，沸點(diǎn)為 954℃，密度為 8 。例如 PbSO4+PbS 系中，反應(yīng)開始溫度為630℃。 PbSO4是比較穩(wěn)定的化合物，開始分解的溫度為 850℃，而激烈分解的溫度為 905℃。 PbO 屬于難離解的穩(wěn)定化合物，但容易被 C和 CO 所還原。在 PbO 過剩的情況下，難熔的金屬氧化物即使不形成化合物也會變成易熔物。所有的鉛酸鹽都不穩(wěn)定，在高溫下離解并放出氧氣。 PbO是兩性氧化物，既可與 SiO Fe2O3，結(jié)合成硅酸鹽或鐵酸鹽；也可與 CaO， MgO 等形成鉛酸鹽 (如 PbO2+CaO=CaPbO3)；還可與 Al2O3結(jié)合成鋁酸鹽。熔化的密陀僧急冷時呈黃色，緩冷時呈紅色，前者在高溫下穩(wěn)定，兩者的相變點(diǎn)為 450~500℃。 PbS在空氣中加熱時生成 PbO 和PbSO4，其開始氧化溫度為 360~380℃。 PbS 溶解于 HNO3及 FeCl3的水溶液中，所以 HNO3和 FeCl3均可用來作為方鉛礦的浸出劑。到 1040℃時， PbS 與 Pb的熔合體分為兩層，上層含 PbS ％， ％；下層含 ％， Pb ％。 PbS。 CaS+CO(CO2)。這就是煉鉛常見的“沉淀反應(yīng)”。 PbS 在 600℃時已開始揮發(fā)， 其蒸氣壓與溫度的關(guān)系如下： 溫度 (℃ ) 852 928 975 1074 1108 1160 1221 1281 蒸氣壓 101. 6 (kPa) 3 7 3 PbS 的離解壓很小， 1000℃時僅為 。 2 鉛主要化合物的物理化學(xué)性質(zhì) ⑴、 硫化鉛 硫化鉛 (PbS)在自然界呈方鉛礦存在，色黑 (結(jié)晶狀態(tài)呈灰色 )，具有金屬光澤。這就是濕法煉鉛工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的困難所在，也是粗鉛電解精煉不得不采用較昂貴的 H2SiF6作電解質(zhì)的緣故。 鉛易溶于硝酸 (HNO3)、硼氟酸 (HBF4)、硅氟酸 (H2SiF6)、醋酸(CH3COOH)及 AgNO3等；鹽酸與硫酸僅在常溫下與鉛的表面起作用而形成幾乎是不溶解的 PbCl2和 PbSO4 的表面膜。無論是 5 Pb2O3，或 Pb3O4在高溫下都會離解生成 PbO，因 此 PbO 是高溫下惟一穩(wěn)定的氧化物。 (即 2PbO Pb(OH)2?！?) J／(g℃ ) Pa/cm J／ g J/g 數(shù)值 840 鉛的蒸氣壓與溫度的關(guān)系如下： 溫度(℃ ) 620 710 820 960 1130 1290 1360 1415 1525 蒸氣壓(kPa) 104 103 102 3 101.3 可見在高溫下鉛的揮發(fā)程度很大，所以在火法煉鉛過程中容易導(dǎo)致鉛的揮發(fā)損失和環(huán)境污染，煉鉛廠必 須設(shè)置完善的收塵設(shè)備。 s 數(shù)值 1525 項(xiàng)目 比電阻 (20～40℃ ) 導(dǎo)熱系數(shù)f100℃ ) 平均熱容 (一100℃ ) 表面張力(℃) 氣化潛熱 熔化潛熱 單位 μΩ /cm2 J/(cm這些性質(zhì)如表 1— 1所示。鉛的最重要的有機(jī)化合物是四乙基鉛，常用作汽油的防爆劑 。鉛對 X 射線及 r射線有良好的吸收能力，廣泛用于 X 光機(jī)和原子能裝置的防護(hù)材料。 應(yīng)用于顏料的鉛化合物有鉛白、鉛丹、鉛黃、密陀僧。 3 鉛生產(chǎn)概述 1 鉛及其主要化合物的物理化學(xué)性質(zhì)和用途 1 鉛的性質(zhì)和用 途 鉛是周期表中第四族元素，原子序數(shù)為 82，在化合物中鉛為兩價及四價，原子量為 ，呈藍(lán)灰色或銀灰色銀灰色藍(lán)，晶體結(jié)構(gòu)為面心立方晶格，熔點(diǎn) ℃，沸點(diǎn) 1725℃， 密度 克/厘米?，F(xiàn)世 界各國爭相學(xué)習(xí)和接納中國的煉鉛新技術(shù)并取得了不俗的產(chǎn)量和效果。這些方法的共同特點(diǎn)是取消了硫化鉛的燒結(jié)脫硫過程，采用富 2 氧熔煉脫硫，煙氣 SO2濃度可達(dá)到 10%以上，均采用常規(guī)制酸工藝進(jìn)行煙氣處理，回收其中的 SO2，尾氣可達(dá)標(biāo)排放。 ISA 工藝將鉛精礦混合冶煉，一般鉛鋅比例為 1:2，燒結(jié)煙氣中 SO2濃度為 5%左右，可采用兩轉(zhuǎn)兩吸接觸制酸工藝回收其中的 SO2，煙氣可達(dá)標(biāo)排放。 目前，世界上以，硫化鉛礦為原料鉛，冶煉生產(chǎn)仍以燒結(jié) 還原熔煉工藝為主，其產(chǎn)量占世界鉛產(chǎn)量的 70%以上，密閉鼓風(fēng)爐熔煉工藝約占 10%,新煉鉛工藝占 10