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铅冶炼基础知识 铅冶炼基础知识 铅冶炼基础知识 铅是人类较早提炼出来的金属之一，炼铅术和炼铜术大致始于同一历史时期。埃及前王朝时期（早于公元前 3000 年）即有用铅制作的小的人像，美索不达米亚于乌拉克三期（Uruk Ⅲ,公元前 3000 年）已用铅制作小容器或锤成薄片，在乌尔(Ur)遗址曾发现残破的铅质水管。但是，直到公元前 15 世纪之后，铅才较常见于巴勒斯坦一带。 资源 铅的矿物有原生硫化矿和次生氧化矿两种。硫化矿的主要矿物为方铅矿 （PbS），常和闪锌矿(ZnS)、辉银矿(Ag2S)、黄铁矿(FeS2)等共生。氧化矿主要有白铅矿(PbCO3)和硫酸铅矿(PbSO4)。方铅矿是生产铅的主要矿物。 世界铅矿资源较丰富的国家有美国、加拿大、苏联、澳大利亚和墨西哥等。中国铅矿资源也较多，分布于湖南、广西、广东、江西、江苏、云南、青海、甘肃、陕西等省区，著名的矿ft有水口ft、凡口、桃林等。 铅广泛用于制造铅合金。铅合金大量用于制造蓄电池极板,铅管和铅板用作防腐材料。铅对 X 射线和 γ 射线有良好的吸收性,广泛用作 X 光机和原子能装置的防护材料。汽油内加入四乙基铅[Pb(C2H5)4]可提高其辛烷值。用作颜料的铅化合物有铅白[2PbCO3?Pb(OH)2]、 铅丹(Pb3O4)、铅黄(PbCrO4)、密陀僧 (PbO)等。盐基性硫酸铅、磷酸铅和硬脂酸铅用作聚氯乙烯的稳定剂。 美国 1979 年用铅量比例为：蓄电池 61％，汽油添加剂 12％，颜料 6％，弹药 4％, 建筑材料 3％,电气 2％，其他 12％。 由于铅毒和经济等原因，某些领域中的铅，已经或即将为其他材料所代替。铅的售价有下降的趋势。1979、1980、1981 年伦敦市场铅的平均价格分别为 54.5、 41.2、33.3 美分/磅。 70 年代末世界铅产量的 80%以上用传统的烧结-鼓风炉流程生产,约 10％用铅锌鼓风炉流程(I.S.P)生产，其他生产方法有波利顿(Boliden)电炉、改良膛式炉 (BBU)和短窑等。 炼铅的原料主要是硫化铅矿，采出的矿石品位一般低于 3％,须经选矿得到铅精矿再行冶炼。铅精矿一般成分为：铅 40～75％，锌 1～10％，硫 16～20％,还常含有银、铜、铋、砷、锑等伴生或共生金属。 硫化铅精矿炼铅 主要包括烧结赔烧、鼓风炉熔炼等过程 烧结焙烧 使精矿中的 PbS 氧化为 PbO，并烧结成块。烧结块含铅 40～50％, 含硫低于 2％。一部分二氧化硫浓度高的焙烧烟气可用于生产硫酸。 还原熔炼 将破碎成 100 毫米左右的烧结块配以 10%左右的焦炭装入鼓风炉， 从炉的下部鼓入空气或预热空气（250～450℃）或富氧空气，使焦炭燃烧，保持风口区的温度在 1300℃左右，含有 CO 的高温烟气在炉内向上运动，在此过程中， 使炉料中的氧化铅还原成铅，氧化铁等形成炉渣。液体铅和炉渣流入炉缸，进行分离。铅液在向下流动过程中捕集金、银、铜、铋等金属。所得含铅约 98％的粗铅，送往精炼。炉渣含锌高时，经烟化炉处理回收锌、铅。 粗铅精炼 分火法精炼和电解精炼。火法精炼的基建投资省，生产费用低， 为世界许多炼铅厂采用；电解精炼除铋效果好，粗铅含铋高时，宜采用电解精炼。火法精炼 包括：熔析精炼和加硫除铜。熔析是利用铜在铅中的溶解度随温 度的降低而减小的特性，降温除去部分铜，加硫是使铜生成 Cu2S 进一步除去。经过这两段作业，铅中含铜可降至 0.001～0.002％。②碱性精炼除砷、锡、锑。除铜后的铅液不断流经熔融的氢氧化钠和氯化钠，同时加入硝石 (NaNO3)作氧化剂，使砷、锡、锑分别氧化生成砷酸钠(Na3AsO4)、锡酸钠(Na2SnO3)和锑酸钠 (Na3SbO4),溶于氢氧化钠和氯化钠的混合熔体中而与铅分离。③加锌除银。加锌于含银的铅液，生成浮于铅液表面的“银锌壳”。银锌壳一般比粗铅含银高 20 倍，是提取银的原料。铅液中残存的锌(0.6～0.7%),可用碱性精炼法或氯化精炼法除去。真空蒸馏除锌法也已被一些工厂采用。④加钙、镁除铋。在一定温度下铋与钙可生成 Bi2Ca3 和 Bi3Ca,铋与镁可生成 Bi2Mg3，此法可使铅中的铋降至0.01～0.02％。 火法精炼作业都可在铸铁制的精炼锅内进行。氧化法除锌也可使用反射炉。电解精炼 粗铅中的铜、锡等杂质,对电解有害,电解前先用火法初步精炼， 以除去铜、锡。电解时阳极中须含有千分之几的锑，以便使阳极泥致密而不脱落， 故在铸造阳极前须调整铅液中的含锑量。电解以火法初步精炼的粗铅为阳极,以电解精铅薄片为阴极,在硅氟酸铅和硅氟酸溶液中进行。电解液一般含 Pb2+ 80～ 120 克/升、H2SiF680～100 克/升。电解液温度 30～45℃，电流密度 160～250 安/米 2，同极中心距 7