Výroba Pb

- modrobílý, na čerstvém řezu lesklý kov

- 11,34g/cm3, teplota tavení 327°C

(10,69g/cm3)

- teplota varu 1740°C (550°C se začíná

vypařovat)

- špatný vodič tepla a elektřiny

- nejměkčí z běžných kovů

- výroba plášťů zemních kabelů

- ochrany proti rentgenovému a

radioaktivnímu záření

- broky a jádra střel

- výroba akumulátorových baterií

- slitiny a sloučeniny

Použití

- výroba plášťů zemních kabelů

- ochrany proti rentgenovému a

radioaktivnímu záření

- broky a jádra střel

- výroba akumulátorových baterií

- slitiny: PbSb, pájky - PbSn, ložiskové

kovy - PbSnSb

- sloučeniny: uhličitan, oxidy

Použití

pouze ve sloučeninách

Výskyt

Galenit - PbS Cezurit - PbCO3 Anglezit– PbSO4

- galenit je nejdůležitější a nejrozšířenější minerál

- hlavní nečistoty rud: Cu, Zn, Sb, Fe, As, Sn, Ag, Bi

velké množství jalovin

pouze ve sloučeninách

Výskyt

Galenit - PbS Cezurit - PbCO3 Anglezit– PbSO4

- selektivní &kolektivní (PbZn)koncentrát: 40-70%

Pb

- jiné zdroje (40%): odpady jako vyřazené

akumulátory, kabely atd.

Pb se vyrábí výhradně pyrometalurgicky

Výroba

- Redukční pražení: 90%

- ISP: 5 %

- Jiné: 5%

Výroba olova

Pražení:odstranit síru, převést sirníky kovů na oxidPražení:odstranit síru, převést sirníky kovů na oxid

Aglomerace: zkusovět prachový koncentrátAglomerace: zkusovět prachový koncentrát

Redukční taveníRedukční tavení

Rafinace surového olovaRafinace surového olova

Pražení a aglomerace

- probíhají v jenom aglomeračním zařízení

(aglomerační pás)

- zajistit obsah Pb v aglomerátu pod 2%

(míchání surového koncentrátu s vrátným podílem aglomerátu)

- částečně odstranit Sn and Sb ve formě As2O3 a Sb2O3

Redukční pražení v šachtové peci

Získat co největší množství kovového olovaZískat co největší množství kovového olova

Rozpustit co největší množství drahých kovů v PbRozpustit co největší množství drahých kovů v Pb

všechny složky jaloviny+Zn do chudé struskyvšechny složky jaloviny+Zn do chudé strusky

Oddělit měď od olova v podobě kamínku(větší množství Cu ve vsázce jinak do surového Pb)Oddělit měď od olova v podobě kamínku(větší množství Cu ve vsázce jinak do surového Pb)

Redukční pražení v šachtové peci

- vsázka: aglomerát, koks, vápenec

Hlavní reakce v peciHlavní reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbO.SiO2 + CaO = PbO + CaO.SiO2

PbO.Fe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbO.SiO2 + SO3

PbO + CO = Pb + CO2

PbO.SiO2 + CaO = PbO + CaO.SiO2

PbO.Fe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbO.SiO2 + SO3

Redukční pražení v šachtové peci

1. pásmo: do 400°C, vsázka se vysušuje a předehřívá

2. pásmo (redukční): 400-900°C, odstranění vázané

voda, rozklad uhličitanů a síranů, redukce oxidů

kovů, měď sulfiduje.

3. pásmo (tavící): nad 900°C, stéká vyredukované

olovo do nístěje a rozpouští v sobě ostatní kovy

(Au, Ag, Cu, As, Sb, Sn, atd.).

Redukční pražení v šachtové peci

Redukční pražení v šachtové peci

Konstrukce olovářské šachtové peceKonstrukce olovářské šachtové pece

plynulé vypouštění olova z nístěje (princip spojitých nádob)

plynulé vypouštění olova z nístěje (princip spojitých nádob)

Produkty redukčního pražení

-surové olovo

90-96% Pb, 0,2-2,5% Cu, 0,5-5% Sb, 0,1-0,8% As, 0,1-

1,5% Sn, 0,06-0,5% Ag

-Struska

25 - 32% SiO2, 34 - 40% FeO, 10 - 16% CaO, 5 - 8%

Al2O3 + MgO, Pb, ZnO

- pecní plyny

CO, CO2, SO2, vodní pára, N2, prach (3-50 g/m3, 40 -

80% Pb, toxické)

Rafinace surového olova

- odstěrování a odměďování

- odstranění As, Sn, Sb

- odstranění drahých kovů

- odvizmutování.

Rafinace surového olova

odstěrování :

- vymíchávání při teplotách kolem 500°C

- mechanické nečistoty vyplouvají na povrch

olovněné

lázně (rozdíl měrných hmotností)

- stahují se jako stírka

Rafinace surového olova

odměďování :

- omezené rozpustnosti Cu v Pb při nízkých teplotách

větší slučivosti Cu se S ve srovnání s Pb

- hrubé odměďování:

snížení rozpustnosti Cu v Pb s klesající teplotou

v plamenné peci (vycezování), v kotli ( likvace)

- jemné odměďování (teplota do 350°C):

vmíchat elementární S nebo sirníkový koncentrát

stahovat vzniklý Cu2S, obsah Cu do 0,002%

Rafinace surového olova

odstranění Sn, As, a Sb

- větší afinita s kyslíkem ve srovnání s olovem

- oxidace vzduchem a oxidace ledkem sodným

- oxidace vzduchem:

500°C k odstranění Sn, 700°C-800°C k odstranění

As, Sb

Rafinace surového olova

odstranění Sn, As, a Sb

- oxidace dusičnanem sodným (Harrisova rafinace)

+ tavenina hydroxidu sodného, teplota 500°C

+ oxidy As, Sb, Sn mají kyselý charakter,vytvářejí

za

tepla s kysličníky alkalických kovů arzeničnany,

antimoničnanay, a cíničitany

Rafinace surového olova

odstranění Sn, As, a Sb

- oxidace dusičnanem sodným (Harrisova rafinace)

2NaNO3 = Na2O +2.5 O2 + N2

2As + 2.5 O2 =AsO5

Sn + O2 = SnO2

2Sb + 2.5 O2 = Sb2O5

As2O5 + 3Na2O = 2Na3AsO4

Sb2O5 + 3Na2O = 2Na3SbO4

SnO2 + Na2O = Na2SnO3     

Rafinace surového olova

odstraňování drahých kovů Parkesovým způsobem

- tvorba s kovovým Zn intermetalické sloučeniny

(vyšší teplotou tavení a menší měrnou hmotností než olovo)

- teplota 500°C, míchání, ochlazování téměř do

zhuhnutí, vznik pěny bohaté na drahé kovy

- vakuové odzinkování

Rafinace surového olova

odstraňování Bismutu

atd1.) Kroll-Betterronův působ (do 1% Bi)

- přidávání litiny Pb-Ca (3- 4% Ca) a kovového Mg

- snížení teploty z 400°C do 360°C, vznik pěny

atd2.) elektrorafinace olova ( obsah Bi >1%)

- elektrolyt : fluorokřemičitan olovnatý + kyselina

fluorokřemičitá

- katody z Pb

- Bi a ušlechtilé kovy do anodových kalů