鉛是怎樣煉成的

        鉛，元素符號Pb，灰白色金屬,在元素周期表中屬ⅣA族，原子序數82，原子量207.2，面心立方晶體,常見化合價為+2、+4。

歷史
        鉛是人類較早提煉出來的金屬之一，煉鉛術和煉銅術大致始于同一歷史時期。埃及前王朝時期（早于公元前3000年）即有用鉛制作的小的人像，美索不達米亞于烏拉克三期（Uruk Ⅲ,公元前3000年）已用鉛制作小容器或錘成薄片，在烏爾(Ur)遺址曾發現殘破的鉛質水管。但是，直到公元前15世紀之后，鉛才較常見于巴勒斯坦一帶.
        中國古代“鉛”寫作“钅公”。商代（公元前16～前11世紀）中期在青銅器鑄造中已用鉛，西周（公元前11世紀～前771年）的鉛戈含鉛達99.75%。在古代,鉛往往被加入銅中成為合金化金屬，還用來制作鉛白[2PbCO3•Pb(OH)2]、鉛丹(Pb3O4)。
        北美于1621年開始采煉鉛礦。歐洲于17世紀開始有大規模生產鉛的記載。1800年歐洲產鉛約兩萬噸，其中一半產于英國。 

資源
        鉛的礦物有原生硫化礦和次生氧化礦兩種。硫化礦的主要礦物為方鉛（PbS），常和閃鋅礦(ZnS)、輝銀礦(Ag2S)、黃鐵礦(FeS2)等共生。氧化礦主要有白鉛礦(PbCO3)和硫酸鉛礦(PbSO4)。方鉛礦是生產鉛的主要礦物。 
        世界鉛礦資源較豐富的國家有美國、加拿大、蘇聯、澳大利亞和墨西哥等。中國鉛礦資源也較多，分布于湖南、廣西、廣東、江西、江蘇、云南、青海、甘肅、陜西等省區，著名的礦山有水口山、凡口、桃林等。

性質和用途
        鉛是最軟的重金屬，也是比重大的金屬之一，展性良好，易與其他金屬制成合金。
        鉛在空氣中表面氧化，生成氧化鉛膜。在潮濕并含有二氧化碳的空氣中，則生成堿式碳酸鉛。這些生成物都能阻止鉛繼續氧化。鉛是兩性金屬,可形成鉛酸鹽。鉛能和HCl或H2SO4作用,形成幾乎不溶的PbCl2或PbSO4,從而防止鉛繼續被腐蝕。
        鉛廣泛用于制造鉛合金。鉛合金大量用于制造蓄電池極板,鉛管和鉛板用作防腐材料。鉛對X射線和γ射線有良好的吸收性,廣泛用作X光機和原子能裝置的防護材料。汽油內加入四乙基鉛[Pb(C2H5)4]可提高其辛烷值。用作顏料的鉛化合物有鉛白[2PbCO3•Pb(OH)2]、 鉛丹(Pb3O4)、鉛黃(PbCrO4)、密陀僧 (PbO)等。鹽基性硫酸鉛、磷酸鉛和硬脂酸鉛用作聚氯乙烯的穩定劑。 
        美國1979年用鉛量比例為：蓄電池61％，汽油添加劑12％，顏料6％，彈藥4％,建筑材料3％,電氣2％，其他12％。 
        由于鉛毒和經濟等原因，某些領域中的鉛，已經或即將為其他材料所代替。鉛的售價有下降的趨勢。1979、1980、1981年倫敦市場鉛的平均價格分別為54.5、41.2、33.3美分/磅。 
        70年代末世界鉛產量的80%以上用傳統的燒結-鼓風爐流程生產,約10％用鉛鋅鼓風爐流程(I.S.P)生產，其他生產方法有波利頓(Boliden)電爐、改良膛式爐(BBU)和短窯等。

熔煉
        煉鉛的原料主要是硫化鉛礦，采出的礦石品位一般低于3％,須經選礦得到鉛精礦再行冶煉。鉛精礦一般成分為：鉛40～75％，鋅1～10％，硫16～20％,還常含有銀、銅、鉍、砷、銻等伴生或共生金屬。
        硫化鉛精礦煉鉛主要包括燒結賠燒、鼓風爐熔煉等過程：
        1、燒結焙燒 使精礦中的PbS氧化為PbO，并燒結成塊。燒結塊含鉛40～50％,含硫低于2％。一部分二氧化硫濃度高的焙燒煙氣可用于生產硫酸。
        2、還原熔煉 將破碎成100毫米左右的燒結塊配以10%左右的焦炭裝入鼓風爐，從爐的下部鼓入空氣或預熱空氣（250～450℃）或富氧空氣，使焦炭燃燒，保持風口區的溫度在1300℃左右，含有CO的高溫煙氣在爐內向上運動，在此過程中，使爐料中的氧化鉛還原成鉛，氧化鐵等形成爐渣。液體鉛和爐渣流入爐缸，進行分離。鉛液在向下流動過程中捕集金、銀、銅、鉍等金屬。所得含鉛約98％的粗鉛，送往精煉。爐渣含鋅高時，經煙化爐處理回收鋅、鉛。 
        3、粗鉛精煉 分火法精煉和電解精煉�；鸱ň珶挼幕ㄍ顿Y省，生產費用低，為世界許多煉鉛廠采用；電解精煉除鉍效果好，粗鉛含鉍高時，宜采用電解精煉。
        4、火法精煉 包括：熔析精煉和加硫除銅。熔析是利用銅在鉛中的溶解度隨溫度的降低而減小的特性，降溫除去部分銅，加硫是使銅生成Cu2S進一步除去。經過這兩段作業，鉛中含銅可降至0.001～0.002％。②堿性精煉除砷、錫、銻。除銅后的鉛液不斷流經熔融的氫氧化鈉和氯化鈉，同時加入硝石 (NaNO3)作氧化劑，使砷、錫、銻分別氧化生成砷酸鈉(Na3AsO4)、錫酸鈉(Na2SnO3)和銻酸鈉(Na3SbO4),溶于氫氧化鈉和氯化鈉的混合熔體中而與鉛分離。③加鋅除銀。加鋅于含銀的鉛液，生成浮于鉛液表面的“銀鋅殼”。銀鋅殼一般比粗鉛含銀高20倍，是提取銀的原料。鉛液中殘存的鋅(0.6～0.7%),可用堿性精煉法或氯化精煉法除去。真空蒸餾除鋅法也已被一些工廠采用。④加鈣、鎂除鉍。在一定溫度下鉍與鈣可生成Bi2Ca3和Bi3Ca,鉍與鎂可生成Bi2Mg3，此法可使鉛中的鉍降至0.01～0.02％�；鸱ň珶捵鳂I都可在鑄鐵制的精煉鍋內進行。氧化法除鋅也可使用反射爐。
        5、電解精煉 粗鉛中的銅、錫等雜質,對電解有害,電解前先用火法初步精煉，以除去銅、錫。電解時陽極中須含有千分之幾的銻，以便使陽極泥致密而不脫落，故在鑄造陽極前須調整鉛液中的含銻量。電解以火法初步精煉的粗鉛為陽極,以電解精鉛薄片為陰極,在硅氟酸鉛和硅氟酸溶液中進行。電解液一般含Pb2+ 80～120克/升、H2SiF680～100克/升。電解液溫度30～45℃，電流密度160～250安/米2，同極中心距75～110毫米,槽電壓0.45～0.5伏，電流效率約92～98％,每噸陰極鉛的電能消耗為120～160千瓦小時。 

煉鉛新工藝
        由于 PbS熔點低而造成的焙燒脫硫困難,要求燒結機進料含硫保持在5～7%,為此需配入3.5～4倍于原料量的返粉,這就不僅降低了設備能力，同時也限制了煙氣二氧化硫濃度的提高，為二氧化硫的回收帶來困難，而且返粉的制備須經燒結塊冷卻、多段破碎、運輸、配料等過程，從而加劇了鉛塵和煙氣對環境的污染。為此,60年代以來,許多國家先后研究了多種直接處理鉛精礦產出粗鉛的新方法,以取代傳統的燒結機-鼓風爐流程。氧氣底吹熔煉（SKS）—鼓風爐還原法、浸沒式頂吹（ISA或Ausmelt）熔煉—鼓風爐還原法、氧氣頂吹卡爾多（Kaldo）轉爐法、氧氣底吹（QSL）法和基夫賽特（Kivcet）法，在上述方法中，氧氣底吹熔煉—鼓風爐還原法和浸沒式頂吹（ISA或Ausmelt）熔煉—鼓風爐還原法已實現了穩定持續的生產，并取得了良好的技術經濟指標，為我國大部分的鉛冶煉廠所采用。此外，用氯鹽浸出鉛精礦的濕法煉鉛的研究也取得了一些進展。

再生鉛
        蓄電池用鉛量在鉛的消費中占很大比例，因此廢舊蓄電池是再生鉛的主要原料。有的國家再生鉛量占總產鉛量的一半以上。
        再生鉛主要用火法生產。例如,處理廢蓄電池時,通常配以8～15%的碎焦，5～10%的鐵屑和適量的石灰、蘇打等熔劑，在轉爐、反射爐、鼓風爐或其他爐中熔煉成粗鉛。 

鉛毒
        鉛的蒸氣和粉塵容易通過呼吸道和食道進入人體，鉛和氧化鉛溶于血液引起中毒，常有貧血、腹痛、痙攣、眼和腎受損害等癥狀。鉛生產過程中應注意環境保護，加強煙氣凈化除塵，發現生產人員體內含鉛量高時，應治療排鉛。