فرايند توليد سرب

[hosseinarabi69]

فرايند توليد سرب

---

سرب و روي مي توانند به صورت پيرومتالورژي و هيدرومتالورژي ، بسته به نوع کاني به کاررفته به عنوان بار الکتريکي توليد شوند. در فرايند پيرومتالورژيکي ، سنگ معدني که متمرکز مي شود شامل سرب، روي يا هر دوي آنهاست. تمرکز سرب مي تواند 50 الي 70 درصد و محتواي سولفور کانه هاي سولفيدي در حدود 15 الي 20 درصد باشد. تمرکز روي در حدود 40 تا 60 درصد است وبه همراه محتواي سولفور در کانيهاي سولفيدي حدود 26 تا 34 درصد مي باشد.

مواد معدني که به صورت مخلوط سرب و روي متمرکز مي شوند، معمولا به نسبت کمتري حاوي فلز متمرکز مي باشند. در حين عمل سينترينگ (کلوخه سازي) از جريان اکسيژن يا هواي گرم براي اکسيده کردن سولفور موجود در به دي اکسيد سولفور استفاده مي شود.

کوره هاي جريان هواي گرم در پروسه هاي متداول، براي تبديل و پالايش ترکيبات سرب به سرب توليدي مورد استفاده قرار مي گيرند.

فرايند سرب اوليه

فرايند توليد سرب اوليه به صورت پيرومتالورژي متداول ، شامل 4 مرحله است: کلوخه سازي(سينترينگ)، ذوب شدگي، تفاله گيري(رويه گيري) و پالايش. ماشين کلوخه سازي توسط ميله تغذيه که به طور عمده از تجمع سرب ساخته شده است تغذيه مي شود. ديگر مواد خام نيز شامل آهن، سيليس، جريان سنگ آهک، کک، کربنات سديم، خاکستر، پيريت، روي و ذرات ريز تجمع يافته از آ لودگي وسائل کنترل شده احتمالا اضافه مي شوند. خوراک کلوخه سازي، همراه با کک به طرف يک کوره جريان هواي گرم به منظور کاهش دادن هدايت مي شود، جائيکه کربن به مانند سوخت عمل مي کند ومواد در بر گيرنده سرب را مي سوزاند.

سرب مذاب به طرف انتهاي پايين کوره جريان پيدا مي کند، جائيکه 4 لايه زير شکل مي گيرد:

speiss

(سبکترين مواد، به طور عمده آرسنيک و آنتيموان)،

matte

(سولفيد مس و ديگر سولفيدهاي فلزي)، سرباره کوره جريان هوا (سيليکاتهاي اوليه) و شمش سرب (با98% وزني).

matte

و

speiss

براي بازيافت مس و فلزات گرانبها به ذوب کننده مس فروخته مي شود. سرباره کوره هواي گرم که شامل روي، آهن، سيليس و آهک است در پيلها ذخيره شده و اندکي از آن مجددا استفاده مي شود. انتشار اکسيد سولفور در کوره هاي جريان هوا از ميزان هاي کم سولفيد سرب باقيمانده و سولفاتهاي سرب در خوراک سينتر بوجود مي آيد.

شمش سرب ناهموار حاصل ازکوره هواي گرم، معمولا قبل از آنکه دستخوش عمل پالايش گردد به عمليات مقدماتي در کوره نياز دارد. در ضمن عمل تفاله گيري ، شمش در کوره به هم زده و سرد مي شود درست تا بالاي نقطه انجماد ، 370 – 425 درجه سانتي گراد.يک تفاله

از اکسيد سرب همراه با مس ، آنتيموان و ديگر فلزات که به سمت بالا شناور است تشکيل شده ودر بالاي سرب مذاب متبلور مي شود. تفاله به سمت کوره براي بازيافت مقادير عناصر غير سربي منتقل مي شود.

شمش سرب براي استفاه در روشهاي پيرومتالورژي براي انتقال و جا به جا کردن مواد غير سربي باقيمانده (به طور مثال طلا،نقره، بيسموت، روي و اکسيدهاي فلزي مانند اکسيدهاي آنتيموان، ارسنيک، قلع و مس) پالايش مي شود.سرب در يک کوره آهني ريخته گري در 5 مرحله پالايش مي شود: ابتدا آنتيموان، قلع و ارسنيک حذف مي شوند، پس از آن طلا و نقره توسط اضافه شدن روي برداشته مي شوند. عمل تصفيه با اضافه شدن کلسيم و منيزيوم که با بيسموت ترکيب ميشود،براي شکل دادن به ترکيب نامحلول که از کوره به صورت سرباره گرفته شده است، ادامه مي يابد. در مرحله نهايي، کربنات سديم قليايي، نيتراتها يا هر دوي آنها شايد براي انتقال هرگونه اثر ناخالص فلز باقيمانده ، اضافه شوند. سرب تصفيه شده خلوص 99.90 تا 99.99 درصد خواهد داشت و ممکن است براي تشکيل آلياژ، با ديگر فلزات مخلوط شود يا اينکه به طور مستقيم براي شکل گيري در قالب قرار داده شود.

جداسازی
سرب محلی در طبیعت یافت می‌شود اما کمیاب است.امروزه معمولاً سرب در کانیهایی همراه با روی ، نقره و ( بیشتر) مس یافت می‌شود و به همراه این مواد جدا می‌گردد.ماده معدنی اصلی سرب گالن(PbS) است که حاوی ۶/۸۶٪ سرب می‌باشد.سایرکانیهای مختلف و معمول آن سروسیت ( PbCO۳ ) و انگلسیت (PbSO۴) می‌باشند.اما بیش از نیمی از سربی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد بازیافت ی می‌باشد. سنگ معدن به‌وسیله مته یا انفجار جداشده سپس آنرا خرد کرده و روی زمین قرار می‌دهند.بع از آن سنگ معدن تحت تأثیر فرآیندی قرار می‌گیرد که در قرن نوزدهم در Broken Hill استرالیا بوجود آمد.یک فرآیند شناورسازی ، سرب و دیگر مواد معدنی را از پس مانده‌های سنگ جدا می‌کند تا با عبور سنگ معدن ، آب و مواد شیمیایی خاص از تعدادی مخزن که درون آنها دوغاب همیشه مخلوط می‌شود ، عصاره‌ای بوجود آید.درون این مخزنها هوا جریان یافته و سولفید سرب به حبابها می‌چسبد و بصورت کف بالا آمده که میتوان آنرا جدا نمود.این کف ( که تقریباً دارای ۵۰٪ سرب است) خشک شده سپس قبل از پالایش به منظور تولید سرب ۹۷٪ سینتر می‌شوند. بعد ازآن سرب را طی مراحل مختلف سرد کرده تا ناخالصیهای(ریم) سبک تر بالا آمده و آنها را جدا می‌کنند.سرب مذاب با گداختن بیشتر به‌وسیله عبورهوا از روی آن وتشکیل لایه‌ای از تفاله فلز که حاوی تمامی ناخالصیهای باقی مانده می‌باشد تصفیه شده و سرب خالص ۹/۹۹٪ بدست می‌آید.