1铅冶金的一般知识.doc

,其物理性质方面的特点为硬度小、密度大、熔点低、沸点高、展性好、延性差、对电与热的传导性能差、高温下容易挥发、在液态下流动性大。这些性质如表1—1所示。羄表1-l铅的主要物理性质肃项目莇原子量膆密度(20℃)莅熔点薁硬度(莫氏)蒀沸点芆粘度(340℃)薂单位节膈g/cm3芆℃羂蚀℃羇Pa·(20~40℃)薂导热系数f100℃)薈平均热容蚅(一100℃)节表面张力(℃)肀气化潜热芇熔化潜热螅单位蚃μΩ/cm2螂J/(cm·s·℃)莀J/(g-℃)袅Pa/cm肄J/g腿J/:肅温度(℃)羂620肁710虿820膅960莃1130螃1290蒈1360芄1415螄1525芁蒸气压(kPa)×10-×10-×10-,所以在火法炼铅过程中容易导致铅的挥发损失和环境污染,炼铅厂必须设置完善的收尘设备。螃膃铅在完全干燥的常温空气中或在不含空气的水中,不发生任何化学变化;但在潮湿和含有CO2的空气中,则失去光泽而变成暗灰色,其表面被PbO2薄膜所覆盖,此膜慢慢地转变成碱性碳酸铅3PbCO3·Pb(OH)2。螈铅在空气中加热熔化时,最初氧化成Pb2O,温度升高时则氧化为PbO,继续加热到330~450℃形成的PbO氧化为Pb2O3,在450~470℃的温度范围内,则形成Pb3O4。(即2PbO·PbO2,俗称铅丹)。无论是Pb2O3,或Pb3O4在高温下都会离解生成PbO,因此PbO是高温下惟一稳定的氧化物。袈CO2对铅的作用不大;浸没在水中(无空气)的铅很少腐蚀。膄铅易溶于***(HNO3)、硼***酸(HBF4)、硅***酸(H2SiF6)、醋酸(CH3COOH)及AgNO3等;盐酸与硫酸仅在常温下与铅的表面起作用而形成几乎是不溶解的PbCl2和PbSO4的表面膜。可见,以工业上常用的“三酸”作为溶剂,都不太适宜用于湿法炼铅和粗金属铅的水溶液电解精炼,因为尽管硫酸、盐酸价廉易得,但生成的PbSO4、PbCl2在水溶液中溶解度小;而与***形成的Pb(NO3)2在水溶液中不太稳定,容易生成挥发性的氧化氮。这就是湿法炼铅工业化规模生产的困难所在,也是粗铅电解精炼不得不采用较昂贵的H2SiF6作电解质的缘故。薀铅是放射性元素铀、锕和钍分裂的最后产物,可吸收放射性线,且具有抵抗放射性物质透过的性能。(PbS)在自然界呈方铅矿存在,色黑(结晶状态呈灰色),具有金属光泽。%,~,熔点1135℃,熔化后流动性很大,可透过粘土质材料而不起侵蚀作用,易渗入砖缝。莂PbS在600℃时已开始挥发,其蒸气压与温度的关系如下:蕿温度(℃)肈852羅928螀975莈1074肈1108肂1160蒂1221***1281***蒸气压(kPa),1000℃。但PbS中的Pb可被对硫亲和力大的金属所置换,如温度高于1000℃时,铁可置换PbS中的铅(PbS+Fe=FeS+Pb)。这就是炼铅常见的“沉淀反应”。膀PbS可与FeS、Cu2S等金属硫化物形成锍,CaO、BaO对PbS可起分解作用(4PbS+4CaO=4Pb+3CaS+CaSO4);在还原气氛下,可发生下列反应:2PbS+CaO+C(CO)=Pb+PbS·CaS+CO(CO2)。当炉料中存在大量CaS时,会降低铅的回收率,因为CaS将与PbS形成稳定的CaS·PbS。蚈在铅的熔点附近,PbS不溶于铅中,随着温度的升高,PbS在铅中的溶解度增加。到1040℃时,PbS与Pb的熔合体分为两层,%,%;%,%。当冷却时PbS以纯净的结晶体从Pb—PbS熔合体中析出,这是鼓风炉熔炼中炉结形成的原因之一。蒇PbS溶解于HNO3及FeCl3的水溶液中,所以HNO3和FeCl3均可用来作为方铅矿的浸出剂。蒂PbS几乎不与C和CO发生作用。PbS在空气中加热时生成PbO和PbSO4,其开始氧化温度为360~380℃。(PbO)又名密陀僧,熔点886℃,沸点1472℃,有两种同素异形体:属于正方晶系的红密陀僧和斜方晶系的黄密陀僧。熔化的密陀僧急冷时呈黄色,缓冷时呈红色,前