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铅冶金实习报告

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一、实习目的

实习是将理论知识同生产实践相结合的有效途径,是增强群众性观点、劳动观点、工程观点和建设有中国特色社会主义事业的责任心和使命感的过程。通过铅冶炼工厂认知实习帮助建立较为全面的铅冶金感性认识。把理论知识建立在实际中理解来达到加深理论理解,把实践解剖在理论中操作来提高实践的科学规范。使理论与实践的完美结合来提高效率,增加效益。也为以后的学习、工作提供宝贵的经验。

二、实习内容

这次实习的内容主要是关于铅金属的冶炼。关于铅金属,我们知道铅是最软的重金属,呈灰白色。熔点低(327.4℃)、密度大(11.68g/cm3)、展性好、延性差。对电和热的传导性能不好。高温下易挥发。铅在空气中表面能生成氧化铅膜,在潮湿和含有二氧化碳的空气中,表面生成碱式碳酸铅膜,这两种化合物,均能阻止铅的继续氧化。铅是两性金属,既能生成铅酸盐,又能与盐酸、硫酸作用生成PbCl2和PbSO4的表面膜。因其膜几乎不再溶解,而能起到阻止继续被腐蚀的钝化作用。铅还具有吸收放射线的性能。我们需要知道铅的这些性质才能找到比较合理的方法去生产,进而实现工厂化冶炼。当下铅的主流冶炼方法有干法和湿法两种。而这次实习的场地是一家湿法冶金技术精炼铅金属的工铅厂。我们能够近距离的去了解铅冶炼的整个过程,而这种体验将会对我的终身起到影响。下面是这次实习的点点滴滴。

此前我们已经有了解湿法冶炼的三大步是吸风烧结------鼓风炉------电解精炼。而这只是归结起来的三个精简的词而已,真正的工艺流程比这个复杂的多,因为我们从它的生产顺序依次进行了学习。

第一流程来到的是备料车间,这儿有是各式各类含铅矿物的整备地点,铅锌矿石一般均需选矿富集为精矿使用。根据铅锌矿石类型不同,选矿方法也不同。一般硫化矿石多用浮选。氧化矿石用浮选或重选与浮选联合选矿,或硫化焙烧后浮选,或重选后用硫酸处理再浮选。对于含多金属的铅锌矿,常采用磁—浮、重—浮、重—磁—浮等联合选矿方法。这儿我们了解的是铅矿的品位,铅矿石进行选矿后,其精矿产品应符合冶金部部颁标准。

这儿的反粉破碎系统也是整个工艺的重点,其主要作用是将送入混合配料进行制粉并通过传动带将制得的粉返回部分来辅助接下来的混合料制粉,其主要返回成分有蓝粉和浮渣。铅锌混合精矿烧结焙烧要配入从炼锌鼓风炉系统产出的蓝粉和浮渣。蓝粉通常以泥浆状泵至返粉冷却机与返粉混合,或经过滤后直接加入配料胶带运输机上进行配料,但也可将两种方式联合使用。浮渣含铅锌较高,生产中有的工厂送烧结配料,有的工厂则经压团后返回鼓风炉处理。下图为一类似车间的精矿烧结生产流程图:

我们可以清楚的看到各种设备的位置,制粉的关键就是圆筒制粒机,由于要扩大铅鼓风炉的现行生产能力和更大提高经济收益并降低操作上的故障,我们需要解决原料烧结块的产量和质量。而烧结机的工作好坏主要就受原料混合和制粒的直接影响,制粒机就成了这个流程中的重要设备,所以我们也重点了解了下这个设备的工作原理。鼓风烧结的原料主要是低硫的返回料与高硫原生的含铅精矿通过混合进行制粒成的3~9mm的粗粒矿石。不满足烧结工艺的要求故在原料需要在原料制备上分了混合、制粒两个段进行。第一段圆筒主要以各种原料混合为主,使返回料与原生料得到充分的均匀混合,然后调水伴匀,让水分能够渗透到返回料的颗粒里面。同时控制混合料保持6%~8%de含水量。生成了以返回料为核心的一种初级的小颗粒混合料。第二段圆筒则以制粒为核心任务,要求3~8mm的颗粒占到混合料的80%左右并消除不足1mm的颗粒来改善烧结层的通透性,提高烧结设备的脱硫能力和加快烧结速度。提高烧结块的产量和质量,时期满足提高经济效益、扩大生产能力的要求。其制粒的的两个阶段用到的原理有相似的地方也有差异的地方。他们都是靠粒料在圆筒内的运动来达到目的,不同的是第一段的混合阶段主要用到粒料在圆筒内的轴向运动(即圆筒长度方向),而第二段是通过横向运动来完成。而横向运动又有滑动型、坍落型、滚动型、急流型、坍落型、奔流型和离心型六种模型,不过实验证明只有前面四种是利于混合制粒的。

接下来就是烧结室,前面已经提到过烧结的一些知识,这儿要了解的就是烧结焙烧的原理和工艺了,学过化学的都知道金属活动顺序表,折旧是烧结焙烧的理论基础,就拿硫化铅精矿来举例,其主要成分有方铅矿PbS,另外还有ZnS、FeS2、FeAsS、Sb2S3、CdS、CuFeS2和Bi2S3等。PbS氧化的热力学过程可用下列式解释:

硫化精矿焙烧时达到着火温度后,便会发生氧化反应

上述反应结果,PbS被氧化时也可以生成PbO、PbSO4、Pb。。在不同的温度下,生成的PbO、PbSO4与未被氧化的PbS之间发生一系列反应,还会产生许多成分复杂的碱式硫酸铅-。

当然接下来到的是鼓风炉熔炼的位置。由于烧结焙烧得到的铅烧结块中的铅主要以PbO(包括结合态的硅酸铅)和少量的PbS、金属Pb及PbSO4等形态存在,此外还含有伴存的Cu、Zn、Bi等有价金属和贵金属Ag、Au以及一些脉石氧化物。所以鼓风炉熔炼的主要流程有:碳质燃料的燃烧过程、金属氧化物的还原过程、脉石氧化物(含氧化锌)的造渣过程,有的还发生造锍、造黄渣过程,最后是上述熔体产物的沉淀分离过程。其目的有五点:

(1)最大限度地将烧结块中的铅还原出来获得粗铅,同时将Ag、Au、Bi等贵金属富集其中;

(2)将Cu还原进入粗铅;若烧结块中含Cu、S都高时,则使铜呈Cu2S形态进入铅锍(俗称铅冰铜)中,以便进一步回收;

(3)如果炉料中含有Ni、Co时,使其还原进入黄渣(俗称砷冰铜);

(4)将烧结块中一些易挥发的有价金属化合物(如CdO)富集于烟尘中,便于进一步综合回收;

(5)使脉石成分(SiO2、FeO、CaO、MgO、Al2O3)造渣,锌也以ZnO形态入渣,便于回收。

电解工艺是精炼铅金属的最后一步,铅的电解精炼技术在我国、日本和加拿大等国家广泛应用。优点:产品质量高,生产过程稳定,操作条件好。缺点:生产周期长,占用资金大,投资大,生产成本略高。铅的电解精炼是以阴极铅铸成的薄极片作阴极,以经过简单火法精炼的粗铅作阳极,装入硅氟酸和硅氟酸铅水溶液组成的电解液内进行电解的过程。而粗铅预先进行简单火法精炼的目的,是为了除去电解时不能除去的杂质和对电解过程有害的杂质,并调整保留一定数量的砷锑。电解精炼是利用阳极中不同元素的阳极溶解或在阴极析出难易程度的差异来提纯金属的,其基本原理是以电化学基础理论为依据。粗铅电解的电化学体系如下左图所示。电解流程如下右图所示。

三、实习总结和体会

通过这次实地的学习,体会算是颇深。常言道“纸上学来终觉浅,绝知此事要躬行。”说的就是我现在所要表达的心态。当然我们不能否定理论学习的作用,毕竟这是我们各行各业入门的基础,而实践带给我们的是心态上的成熟。在之前也有学过这些知识,但这次却来得这么深刻,实习的过程让我们可以很容易的了解一些本来不怎么关注的细节,培养了我对大局观的培养。而亲眼看见各流程的紧密配合串联来生产产品的过程也其实我们只有每个环节都照料好了才能有成功的果实。所以严谨细致的生活作风是当下需要培养的,不然一个环掉链子就会使全套流程瘫痪。总之,这次在工铅厂的实习不仅仅让我学到了实际工厂化生产铅金属的方法,懂得了电解工艺制取铅金属的一般流程及一些重要设备的工作情况。还给了我不少对生活的启示。我会保持这种感觉,让生活在这之中得到质的升华。感谢这次实习机会带来的一切,我想这是记忆中最美好的一部分。

铅冶金实习报告责任编辑:杨雪    阅读:人次