Свинец. Состав и приготовление шихты агломерирующего обжига.

Состав и приготовление шихты агломерирующего обжига
Правильный состав шихты имеет большое значение при агломерирующей обжиге. Хорошая шихта должна удовлетворять определенным требованиям по химическому составу и физическим свойствам (крупность, влажность, газопроницаемость).
Количество сульфидной серы в шихте должно быть таким, чтобы теплоты, выделяемой при её окислении, было достаточно для поддержания нужной температуры при обжиге, спекании. При избытке сульфидной серы наступит перегрев шихты, сульфиды металлов спекутся и обжиг прекратится, при недостатке - процесс обжига пойдет холодно и может совсем прекратиться.
Практикой установлено, что 6-8 % сульфидной серы в шихте обжига вполне достаточно для поддержания процесса и при этом получается малосернистый агломерат (1-2 % сульфидной серы). Обычно в свинцовой шихте содержится 12-14 % сульфидной серы, т.е. в два раза больше необходимого количества. Этим объясняется применение двухступенчатого обжига, либо одноступенчатого с разбавлением шихты агломерационной мелочью.
В редких случаях, когда топлива в виде сульфидов металлов недостаточно, в шихту обжига добавляют в небольшом количестве коксовую мелочь.
Для того, чтобы при агломерирующем обжиге и последующей плавке иметь хорошие результаты по извлечению свинца, агломерат желательно получать по возможности богаче по свинцу. Но и слишком богатая по свинцу шихта вызывает затруднения при обжиге (заплавляет свинцом шихту) и при плавке (затруднительно получить бедные по свинцу шлаки). Практикой установлено содержание свинца в агломерате не более 45-50 % (или в шихте 40-45 %). Для разбавления богатых свинцовых концентратов по свинцу и сульфидной сере вводят в шихту флюсы, шлаки, оборотные материалы.
Флюсы вводят в шихту только те, которые недостают в концентрате. Роль флюсов сводится к следующему.
СвинецИзвестняк механически разъединяет частицы сульфидов металлов, способствует их индивидуальному обжигу, предотвращая спекание. Не выделяя сам теплоты, известняк поглощает теплоту, выделяемую окисляющимися сульфидами; нагреваясь, он снижает температуру шихты, удерживая шихту в течение долгого времени в неспекшемся состоянии, хорошо проницаемом для дутья. При возможном перегреве шихты происходит реакция диссоциации известняка
СаСО3 = СаО + СО2,сопровождающаяся поглощением теплоты.
Оксид кальция, вступая во взаимодействие с оксидом свинца, образует плюмбаты кальция – СаРbО 3, Са2РbО4, которые при температуре 950-1020 °С разлагаются на оксиды кальция, свинца и кислород.
Известняк взаимодействует с сульфатами тяжелых цветных металлов с образованием сульфата кальция – СаSО4, который разлагается при температурах выше 1000 °С, т.е. в агломерате остается неразложившимся. Поэтому при обжиге шихт, богатых известняком, наблюдается повышенное содержание сульфатной серы в агломерате.
Железная руда в шихте обжига до окисления сульфидов металлов служит термическим регулятором. Механически разъединяя сульфидные зерна и поглощая теплоту, выделяемую реакциями окисления сульфидов металлов, железная руда способствует повышению десульфуризации. По мере образования оксида свинца протекает реакция
РbО + Fe2O3 = РbО·Fe2O3mс получением феррита свинца. Эта реакция полезна, она способствует понижению летучести оксида свинца.
Оксид железа разлагает сульфат свинца по реакции
РbSО4 + Fe2О3 = РbО·Fe2O3 + SO 2 + 0,5О2,вследствие чего повышается также десульфуризация.
Кремнезем, подобно железной руде, до окисления галенита служит термическим регулятором. После образования в продуктах обжига оксида и сульфата свинца идут реакции
РbО + SiO2 = РbО·SiО2 (силицирование свинца),
РbSО4 + SiО2 = РbО·SiO2 + SO2 + 0,5 О2 разложения сульфата свинца и его силицирование.
СвинецПолучаемые силикаты свинца легкоплавки, они смачивают обожженную шихту и хорошо её спекают.
На некоторых заводах вводят в шихту оборотные шлаки (5-12 %), которые улучшают физическое состояние шихты, делая её пористой. Кроме того, шлаки поглощают теплоту, выделяемую при окислении сульфидов металлов. Применение отвальных шлаков недопустимо, так как нет необходимости в их переработке, и они удорожают производство свинца.
Шихту для обжига составляют так, чтобы количество и соотношение добавляемых флюсов соответствовало требованиям плавки. Зная полный состав перерабатываемых свинцовых концентратов и флюсов, делают подробный расчёт шихты для обжига и плавки.
Перед обжигом шихту всегда смачивают водой. Количество воды обратно пропорционально крупности шихты. При крупной шихте (6-8 мм) воды расходуется мало (6-4 %), при мелкой шихте расход воды увеличивается до 10-12 % от веса шихты. Увлажнение шихты имеет следующее значение.
В первый момент обжига, когда шихта содержит наибольшее количество сульфидов, они могут спечься. Испаряющаяся вода, выполняя роль термического регулятора, поглощает много тепла, защищая сульфиды металлов от спекания.
Сухая порошковая шихта плохо проницаема для воздуха. Влажная же шихта более пориста, так как испаряющаяся вода оставляет поры, по которым легче проникает воздух для окисления.
Вода защищает шихту от распыления, а отдельные её компоненты - от сортировки по удельным весам под действием воздушного потока. С увеличением в шихте количества влаги (до некоторого предела) возрастают пористость и газопроницаемость шихты. А при повышении влажности больше некоторого предела поры между твердыми зернами шихты заполняются водой, отчего резко снижается газопроницаемость. Повышенная влажность снижает также производительность агломашины за счёт долгого испарения избыточной влаги.

Здесь вы можете узнать о реакцилнной плавке свинца.

Поделиться новостью

Рекомендуем посмотреть

Комментарии 0


    Вы должны Авторизоваться, что бы оставлять комментарии!

    Если аккаунт еще не создан необходимо пройти не сложную процедуру регистрации.