Металлургия. Древние цивилизации получали свинец из руд, выходивших на поверхность. Современная техника позволяет вести разработку на значительной глубине под землей, где этот металл встречается в форме сульфида – минерала галенита (свинцового блеска) PbS, составляющего основу самых важных свинцовых руд. Почти все современные руды – бедные, но галенитовые легче многих других металлических руд обрабатываются и обогащаются – до содержания 40–78% Pb. См. также ГАЛЕНИТ; ЦИНКОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

Обогащение. Процесс обогащения свинцовых руд состоит из таких этапов, как сухое дробление, мокрое измельчение, грохочение, обогащение на концентрационных столах и флотация. Методы размельчения зависят от характеристик руды. Перед размельчением проводится гравитационное разделение руды, которое дает сырой концентрат галенита, пригодный для дальнейшего обогащения и отделения от минералов цинка флотационным методом. (Метод флотации и был первоначально разработан именно для этого.) Тонко размельченную руду заливают водой, и смесь перемешивают сжатым воздухом в баке, добавив к ней небольшое количество некоторых химикатов и хвойного масла (скипидара). На поверхности образуется галенитовая пена, а пустая порода оседает на дно. Пена сливается из бака и сушится. См. также РУДЫ ОБОГАЩЕНИЕ.

(48.16 Кб)

Выплавление. Поскольку обычное агломерационное спекание с последующей шахтной плавкой – энергоемкий и малоэффективный процесс, требующий дорогостоящего экологического контроля, выделение свинца основывается на переработке руды в веркблей (черновой свинец). Существуют два основных метода такой прямой плавки – в печи для окислительного обжига во взвешенном состоянии и в кислородном конвертере.

При плавке первым из двух названных методов сухой концентрат вдувают вместе с кислородом или дымовыми газами, обогащенными кислородом, в высокую вертикальную шахту печи, где они образуют суспензию. Свинец и другие металлы, если они присутствуют, преобразуются в оксиды с образованием диоксида серы. Для подавления роста настыли оксида железа (на стенках шахты) и для образования шлака добавляется также флюс – обычно пылевидная высококремнеземистая порода (вместо этого может добавляться порошкообразный известняк или доломит). Наиболее совершенная технология прямой плавки в печи для обжига во взвешенном состоянии – процесс КИВЦЭТ-ЦС, разработанный в СССР. Самая крупная на Западе печь такого типа работает с 1987 в Порто-Весме на о.Сардиния. Первоначально процесс КИВЦЭТ-ЦС разрабатывался как технология плавки смеси сыпучих концентратов разных руд в циклоне (см. также КОТЕЛ ПАРОВОЙ). Типичная печь такого рода может плавить 120–130 тыс. т концентратов в год при загрузке около 600 т в сутки и давать 80–90 тыс. т в год веркблея, содержащего до 97% свинца.

Что касается конвертерной плавки, то с 1960-х годов был разработан ряд разных процессов с турбулентной ванной расплава, создаваемой путем продувки кислорода или воздуха, обогащенного кислородом, через донные фурмы или погруженные дутьевые трубы. Примером может служить процесс Кено – Шуманна – Лерджи (QSL, КШЛ), в котором реактор представляет собой длинный горизонтальный вращающийся цилиндр с кирпичной футеровкой. Шлак перемещается к летке на одном конце ванны, а свинец – к летке в зоне окисления. Процесс КШЛ требует предварительного смешивания и мокрого гранулирования концентратов и флюсов. Оптимальная производительность несколько ниже, чем в процессе КИВЦЭТ-ЦС. Установки сравнительно малой производительности, основанные на процессе КШЛ, эксплуатируются в Германии, а с 1991 – в Южной Корее. Более крупные заводы проектируются в КНР и других регионах, производящих свинец.

дальше