硫化鉛精礦是多金屬硫化礦石的選礦產品,粒度極細,大部分小于200篩目;其中除PbS外,還含有其它各種金屬硫化物及脈石。處理硫化鉛精礦廣泛地采用焙燒-還原熔煉法。為了在熔煉時獲得良好的結果,應適當地將精礦中的硫、砷和銻燒去。如果燒結塊中殘留有相當多的硫,剛熔煉時會產生大量的鉛冰銅,使很多的鉛進入其中,因而降低了鉛的直接回收率。又如果存留在燒結塊中的砷和銻相當的多,則在熔煉時會與其它金屬(主要是鐵)形成砷化物和銻化物的合金,名叫黃渣(砷冰銅)。黃渣中熔解有鉛及貴金屬,因此,會影響到鉛及貴金屬的回收率。同時細粒物料不能在鼓風爐處理,因為細料會被鼓風吹出爐外,即令不被吹出,也對還原熔煉過程有極不良的影響。
總結以上所述,為了便于下一步鼓風爐熔煉,就必須把鉛精礦在熔煉前進行預備作業即燒結焙燒,其目的:(1)除去鉛精礦中的硫,如含砷及銻較多也須將其除去;(2)將細料燒結成塊。因此,在焙燒過程中,除進行氧化反應外,還必須使細料結塊。這種同時完成兩個任務的焙燒法,稱為燒結焙燒或簡稱為燒結,而呈塊狀的焙燒產物稱為燒結塊或燒結礦。
當用鼓風爐還原熔煉法處理塊狀富氧化鉛礦時,不需要進行燒結焙燒,只要將礦石破碎至一定的塊度,就可送往鼓風爐直接熔煉。如果要進行處理的不是塊礦而是細碎的氧化鉛精礦,仍須先行燒結或制團,然后才加入鼓風爐熔煉。
各種金屬氧化物相互反應時,組成各種鹽類,如硅酸鹽、亞鐵酸鹽、鋁酸鹽、砷酸鹽及銻酸鹽等。其中鉛的硅酸鹽和亞鐵酸鹽,由于熔點較低,故能使米粒在作業溫度下,粘結成堅實的大塊,因此,它們是燒結過程中有效的粘結劑。
鉛精礦的燒結焙燒是強化的氧化過程,即將爐料裝入燒結機中,在強制地鼓入或吸入大量空氣的條件下,加熱到800-1000℃,使之著火并繼續燃燒,其中金屬硫化物便發生氧化,生成各種金屬氧化物和硫酸鹽。形成的硫酸鹽受熱分解而生成氧化物SO2及SO3,則隨爐氣一道排出。
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