欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:9945859
大小:168.50 KB
页数:10页
时间:2018-05-16
《1铅冶金的一般知识》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1铅冶金的一般知识1.1铅及其主要化合物的性质1.1.1铅的性质1.1.1.1物理性质金属铅结晶属于等轴晶系,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。表1-l铅的主要物理性质项目原子量密度(20℃)熔点硬度(莫氏)沸点粘度(340℃)单位g/cm3℃℃Pa·s数值207.2111.3437327.431.515250.189项目比电阻(20~40℃)导热系数f100℃)平均热容(一100℃
2、)表面张力(327.5℃)气化潜热熔化潜热单位μΩ/cm2J/(cm·s·℃)J/(g-℃)Pa/cmJ/gJ/g数值20.6480.3390.150544.484026.17铅的蒸气压与温度的关系如下:温度(℃)62071082096011301290136014151525蒸气压(kPa)1.33×10-41.33×10-31.33×10-20.1331.336.713.338.5101.3可见在高温下铅的挥发程度很大,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
3、尘设备。1.1.1.2化学性质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。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℃10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
4、,因此PbO是高温下惟一稳定的氧化物。CO2对铅的作用不大;浸没在水中(无空气)的铅很少腐蚀。铅易溶于硝酸(HNO3)、硼氟酸(HBF4)、硅氟酸(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;而与硝酸形成的Pb(NO3)2在水溶液中不太稳
5、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。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。1.1.2主要铅化合物的性质1.硫化铅硫化铅(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。PbS含Pb86.6%,密度7.4~7.6g/cm3,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。PbS在600℃时已开始挥发,其蒸气压
6、与温度的关系如下:温度(℃)85292897510741108116012211281蒸气压(kPa)0.1330.6671.337.9913.326.753.3101.3PbS的离解压很小,1000℃时仅为16.8Pa。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”。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+CaSO
7、4);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。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,上层含PbS89.5%,Pb10.5%;下层含PbS19.4%,Pb80.6%。当冷却时PbS以纯净的结晶体从Pb—10PbS熔合体中析出,这是鼓风炉熔炼中炉结形成的原因之一。PbS溶解
8、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。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℃。2.氧化铅氧化铅(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,前者在高温下稳定,两者的相变点为450~500℃。PbO在不同温度下的平衡蒸气压如下:温度(℃)943103910851
此文档下载收益归作者所有