Плавка свинца - Курсовая работа

Цветные металлы относятся к числу важнейших материалов, потребление которых прямо или косвенно связано с существованием и развитием всех без исключения отраслей хозяйства в любом государстве и особенно в промышленно развитых странах. Трудно найти область хозяйственной деятельности, где было бы возможно обойтись без цветных металлов и изделий из них. металл металлургия свинец Особое внимание при этом должно быть уделено ускоренному внедрению в промышленное производство автогенных методов плавки, современных гидрометаллургических процессов и осуществлению всех мероприятий, направленных на действенное улучшение экологической обстановки на предприятиях цветной металлургии. Бурный рост в последние годы производства и потребления различных синтетических материалов, во многих случаях заменяющих металлы, способствует лишь более рациональному использованию металлических материалов с учетом их специфических физико-механических, электрических, химических и других свойств.Плотность твердого свинца 11,35 г/см3, с повышением температуры после перехода металла в жидкое состояние его плотность линейно снижается (в интервале от 328 до 750° С с 10.68 до 10,19 г/см3). Механические свойства невысокие: твердость по Бринеллю всего (28?42) МПА, металл - мягок, пластичен, легко прокатывается в тончайшую фольгу. При переходе в жидкое состояние теплота плавления свинца составляет 5,1 КДЖ/моль, теплота испарения свинца 176±0,9 КДЖ/моль. Давление насыщенного пара свинца при высоких температурах имеет следующие значения: Т,К 973 1162 1234 1309 1358 1750 В жидком состоянии свинец жидкотекуч, вязкость его в интервале температур (340?550)° С изменяется от 1,89 до 1,23 МПА·с.По объему производства и потребления свинец занимает четвертое место среди цветных металлов после алюминия, меди и цинка. Области потребления свинца определяются особенностями его физико-химических и механических свойств. Устойчивость свинца к щелочным растворам позволяет изготавливать пластины аккумуляторных батарей из листового свинца. Большое количество свинца идет на производство тетраэтила свинца, который добавляют в бензин для улучшения его качеств.Помимо свинца, в таких рудах обычно содержатся цинк, медь, кадмий, висмут, золото, серебро, мышьяк, сурьма, таллий, селен, теллур, германий и индий. В природе встречаются также смешанные и окисленные руды, которые имеют в настоящее время ограниченное промышленное значение. Важное место в общем балансе производства свинца занимает вторичное сырье - промышленные лом и отходы: аккумуляторный бой, оболочки кабелей, свинцовые сплавы и т.д. Классический вариант этого способа получения свинца - горновая плавка пригодна для переработки только очень богатых свинцовых концентратов, содержащих (75 ? 78) % РЬ. В основе реакционной плавки свинца лежит принцип частичного окислительного обжига концентрата по реакциям: 2PBS 3О2 = 2РЬО 2S02; (1)Основные задачи металлургической переработки свинцовых концентратов: 1. отделить элементы пустой породы от основных металлов (свинец, медь, цинк) и их спутников: золота, серебра, кадмия, селена, теллура, висмут; Восстановительная плавка основана на способности углеродистых восстановителей восстанавливать свинец из оксидов по реакциям: PBO СО = Pb СО2, (7) Таким образом, в процессе восстановительной плавки предварительно окисленного сырья можно получить: · черновой свинец, содержащий медь, серебро, и другие металлы; Жидкие продукты плавки друг в друге не растворяются и в следствии разности плотностей в процессе отстаивания разделяются внизу свинца, затем штейн, вверху шлак. Черновой свинец идет на рафинирование, а шлак и штейн на переработку.Поскольку изобарно-изотермический потенциал образования окислов и соединений окислов свинца с SIO2 и Fe2O3 относительно небольшой, для восстановления свинца требуется слабовосстановительная атмосфера. Часть соединений свинца восстанавливается непосредственно коксом (прямое восстановление), однако превалирующей реакцией является взаимодействие с газообразным восстановителем - СО. Концентрация СО в газах шахтной свинцовой плавки недостаточна для восстановления в заметной степени закиси железа и окиси цинка, которые переходят в шлак. для восстановления свободного FEO при 1200°С содержание СО в смеси СО СО2 должно быть около 80%, при восстановлении из расплавов это содержание увеличивается. При повышенном содержании его в сырье стараются полнее удалить серу из агломерата для перевода окиси цинка при плавке в шлак. В случае образования при плавке штейна он размещается между свинцом и шлаком по мере накопления в горне свинец непрерывно вытекает в наружную сифонную чашу и далее в ковш.Сульфидная сера (50%) связана в агломерате с цинком, со свинцом (25%) и медью (25%). Сульфатная сера (50%) связана с кальцием, со свинцом (25%) и цинком (25%) и цинком (25%). Свинец (50% от общего его содержания) находится в виде силиката, а остальной свинец, не связанный в сульфидную, силикатную и ферритную формы, присутствует в агломерате в виде свободного оксида свинца. Оп

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Свойства свинца

1.2 Применение свинца

1.3 Источники сырья

1.4 Характеристика месторасположения предприятий по производству свинца

2. Технологическая часть

2.1 Выбор и технико-экономическое обоснование предлагаемой технологии переработки свинца

2.2 Шахтная плавка

3. Специальная часть

3.1 Металлургические расчеты

3.1.1 Расчет рационального состава свинцового агломерата

3.1.2 Расчет количества и состава получаемого при плавке штейна

3.1.3 Расчет количества пыли

3.1.4 Расчет количества и состава получаемого при плавке шлака

3.1.5 Расчет количества чернового свинца

3.1.6 Расчет горения кокса и количества отходящих газов

3.1.7 Расчет состава и количества отходящих газов

3.2 Выбор и расчет количества оборудования

4. Экологическая часть

Заключение

Список литературы

Цветные металлы относятся к числу важнейших материалов, потребление которых прямо или косвенно связано с существованием и развитием всех без исключения отраслей хозяйства в любом государстве и особенно в промышленно развитых странах. Трудно найти область хозяйственной деятельности, где было бы возможно обойтись без цветных металлов и изделий из них. металл металлургия свинец

Цветная металлургия постоянно развивается и совершенствуется. Основными направлениями дальнейшего развития цветной металлургии являются повышение комплексности использования перерабатываемого сырья и извлечение из него всех ценных компонентов, увеличение степени вовлечения в металлургическую переработку вторичного (лома и отходов) и трудно перерабатываемого рудного сырья, расширение ассортимента и резкое повышение качества выпускаемой продукции, расширение использования новых прогрессивных энергосберегающих процессов. Особое внимание при этом должно быть уделено ускоренному внедрению в промышленное производство автогенных методов плавки, современных гидрометаллургических процессов и осуществлению всех мероприятий, направленных на действенное улучшение экологической обстановки на предприятиях цветной металлургии.

Потребность в металлах из года в год растет. Развитие техники, науки и культуры немыслимо без машин, механизмов, приборов и множества других изделий из металлов. Увеличению выпуска многих металлов в современных условиях способствует также бурное развитие атомной энергетики, космической техники и скоростной авиации, радиоэлектроники и компьютерной техники.

Бурный рост в последние годы производства и потребления различных синтетических материалов, во многих случаях заменяющих металлы, способствует лишь более рациональному использованию металлических материалов с учетом их специфических физико-механических, электрических, химических и других свойств.

Распространенность металлов в земной коре различна - от нескольких процентов до миллионных долей. Техническое значение металлов определяется, однако, не только распространением в природе, но и производственными возможностями их получения. Последнее наряду с потребностью и определяет масштабы производства отдельных металлов.

Целью данной курсовой работы является изучение технологического процесса плавки свинца. Изучение и составление материальных балансов процесса плавки.