基夫塞特基礎(chǔ)冶煉 1第一章 緒論

1、1第一章緒論1.1鉛在國民經(jīng)濟中的作用鉛主要用來制造蓄電池、電纜套、防腐材料、紅丹鉛白、汽油防爆劑、合金、子彈頭、原子反應(yīng)堆及放射性防護材料。由于鉛具有高密度、良抗蝕性、熔點低、柔軟、易加工等特性，鉛板和鉛管廣泛用于制酸工業(yè)、蓄電池、電纜包皮及冶金工業(yè)設(shè)備的防腐襯里。鉛能吸收放射性射線，可作原子能工業(yè)及X射線儀器設(shè)備的防護材料。鉛能與銻、錫、鉍等元素配置成各種合金，如熔斷保險絲、印刷合金、耐磨軸承合金、焊料、榴霰彈彈丸、易熔合金及低熔點

2、合金模具等。鉛的化合物可作汽油添加劑和顏料，在顏料和油漆中，鉛白是一種普遍使用的白色染料。鉛蓄電池廣泛用于郵電通信、國防軍工、電力電站、鐵道、機場、微波中繼站、UPS電源等專業(yè)設(shè)備中。在玻璃中加上鉛制成的鉛玻璃，有很好的光學(xué)性能，可以制造各種光學(xué)儀器。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們還不斷地開發(fā)鉛的新用途。如制造設(shè)備用和事故用電電源的大型蓄電池，美國加利福尼亞一座40兆瓦容量的大電池裝置，約耗用2000噸鉛；用于核廢料堆存的防護外殼；一種對傳統(tǒng)的蒸

3、汽透平發(fā)電的替代方案——液態(tài)金屬電磁流體動力學(xué)裝置（即LMMJD）正在以色列研制，其工作原理為液體金屬通過強磁場而產(chǎn)生電流，一座1.1兆瓦的試驗裝置約需200噸金屬鉛作為流體；此外純鉛可吸收地震時釋放的大部分震動能量，所以鉛被用于建筑物上作防地震的減震器，也顯示出良好的前景。在最近日本的一次地震中，這種減震器經(jīng)受了檢驗。鉛還可以作為建筑工業(yè)隔音和裝備上的防震材料等。綜上所述，鉛在汽車制造、軍工、原子能技術(shù)、冶金、化工、電子、輕工、農(nóng)藥、

4、醫(yī)藥等方面得到廣泛的應(yīng)用。2007年全球鉛的消費比例為：汽車蓄電池69.7％，電纜護套2.5％，軋制材和擠壓材6.5％，彈藥、軍火6.9％，合金2.8％，染料和其他化合物8.9％，其他2.7％?？傊?，鉛在國民經(jīng)濟中起著非常重要的作用，必須大力發(fā)展煉鉛工業(yè)。1.2鉛冶金發(fā)展概況鉛在地殼中含量不大，自然界中存在很少量的天然鉛。但由于含鉛礦物聚集，熔點又很低（328℃），使鉛在遠古時代就被人們所利用了。遠古時代人們偶然把方鉛礦投進篝火中，它首

5、先被燒成氧化物，然后受到碳的還原，形成了金屬鉛。中國發(fā)現(xiàn)最早的是河南偃師二里頭遺址出土的鉛塊，它存在于距今約3500至4000年。在商代和西周的墓葬中出土了鉛制的爵、觚、尊、鼎和戈。在伊拉克烏爾城和其他一些城市發(fā)掘古跡所獲得的材料中，不僅找到屬于公元前4000年間的各種金屬物件，而且有古代波斯人所用的契型文字的黏土板文件記錄。這些記錄說明，在公元前2350年已經(jīng)從礦石中提煉出大量鐵、銅、銀和鉛。在公元前1792——前1750年巴比倫皇帝

6、漢穆拉比統(tǒng)治時期，已經(jīng)有了大規(guī)模3汽化熱Jg840傳熱系數(shù)(100℃)J(cms℃)粘度(340℃)Pas0.189表面張力（327.5℃）Pacm44.4鉛質(zhì)地柔軟，延展性好，常溫下即可軋鉛皮、鉛箔。鉛能耐化學(xué)腐蝕，能有效地吸收短波長電磁輻射。鉛是一種不可降解的環(huán)境污染物，一旦被開采出來，會較永久地存在于環(huán)境中。你可以將它燃燒、掩埋，但它不會消失。人類生產(chǎn)的鉛產(chǎn)品其中1／4可被人類回收利用，剩余3／4以不同形式污染我們的環(huán)境。鉛在完全

7、干燥的常溫空氣中或在不含空氣的水中，不發(fā)生任何化學(xué)變化但在潮濕和含有CO2的空氣中，則失去光澤而變成暗灰色，其表面被PbO2薄膜所覆蓋，此膜慢慢地轉(zhuǎn)變成堿性碳酸鉛3PbCO3?(OH)3。鉛在空氣中加熱熔化時，最初氧化成PbO2，溫度升高時則氧化成PbO，繼續(xù)加熱到330～450℃形成的PbO氧化成Pb2O3，在450～470℃的溫度范圍內(nèi)，則形成Pb3O4（俗稱鉛丹）。無論是Pb2O3或Pb3O4在高溫下都會離解生成PbO，因此PbO

8、是高溫下惟一穩(wěn)定的氧化物。CO2對鉛的作用不大；浸沒在水中（無空氣）的鉛很少腐蝕。鉛易溶于硝酸（HNO3）、硼氟酸（HBF4）、硅氟酸（H2SiF6）、醋酸（CH3COOH）及AgNO3等；鹽酸與硫酸僅在常溫下與鉛的表面起作用而形成幾乎是不溶解的PbCl2和PbSO4的表面膜。可見，工業(yè)上常用的“三酸”作為溶劑，都不太適宜用于濕法煉鉛和粗金屬鉛的水溶液電解精煉，因為盡管硫酸、鹽酸價廉易得，但生成的PbSO4、PbCl2在水溶液中溶解度小

9、；而與硝酸形成的Pb（NO3）2在水溶液中不太穩(wěn)定，容易生成揮發(fā)性的氧化氮。這就是濕法煉鉛工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的困難所在，也是粗鉛電解精煉不得不采用較昂貴的H2SiF6作電解質(zhì)的緣故。鉛是放射性元素鈾、錒和釷分裂的最后產(chǎn)物，可吸收放射性線，且具有抵抗放射性物質(zhì)透過的性能。1.3.1.2鉛合金的性質(zhì)鉛合金是以鉛為基元素加入其他元素組成的合金。按照性能和用途，鉛合金可分為耐蝕合金、電池合金、焊料合金、印刷合金、軸承合金和模具合金等。鉛合金主要用于