Войти
Сейчас закрытый Doe Run завод по плавке первичного свинца в Геркулануме, штат Миссури Заводы для производство свинца обычно именуется плавильными заводами по плавке свинца . Производство первичного свинца начинается с спекания. Концентрированная свинцовая руда подается в агломашину вместе с железом, кремнеземом, известняковыми флюсами, коксом, кальцинированной содой, пиритом, цинк, щелочи или средства для борьбы с загрязнением твердые частицы. При плавке используются подходящие восстанавливающие вещества, которые будут объединяться с этими окисляющими элементами для высвобождения металла. Восстановление - это заключительный высокотемпературный этап плавки. Именно здесь оксид становится элементарным металлом. Восстановительная среда (часто обеспечиваемая оксидом углерода в печи с недостатком воздуха) вытягивает конечные атомы кислорода из необработанного металла.
Свинец обычно выплавляют в доменной печи с использованием свинцового агломерата, полученного в процессе спекания, и кокса в качестве источника тепла. По мере плавления в печи образуется несколько слоев. Комбинация расплавленного свинца и шлака опускается на дно печи со слоем самых легких элементов, обозначенных как шпейсс, включая мышьяк и плавающую сурьму до верхней части расплавленного материала. Слои сырого слитка и свинцового шлака выходят из «передней части печи» в «копилку», где эти два потока разделяются. Поток свинцового шлака, содержащий большинство «флюсовых» элементов, добавляемых в агломерационную машину (преимущественно кремнезем, известняк, железо и цинк), можно либо утилизировать, либо подвергнуть дальнейшей переработке для извлечения содержащегося цинка.
Слиток неочищенного свинца, содержащий значительное количество меди, затем подвергнется «медному шлакообразованию». На этой стадии к расплавленному слитку неочищенного свинца добавляют элементарную серу, обычно в твердой форме, для реакции с содержащейся медью. На этой стадии образуется «штейновый» слой, содержащий большую часть меди, происходящей из неочищенного слитка свинца, и некоторые другие примеси в виде сульфидов металлов. Шпейса и штейн обычно продаются медеплавильным заводам, где они очищаются для переработки меди.
Свинец из доменной печи, называемый слитком свинца, затем подвергается процессу окалины. Слиток перемешивают в котлах, затем охлаждают до 700-800 градусов. В результате этого процесса образуется расплавленный свинец и окалина. Под окалиной понимаются оксиды свинца, медь, сурьма и другие элементы, которые всплывают в верхней части свинца. Шлак обычно снимается и отправляется в печь для извлечения не содержащих свинец компонентов, которые продаются другим производителям металла. Процесс Паркса используется для отделения серебра или золота от свинца.
Наконец, очищают расплавленный свинец. Пирометаллургические методы обычно используются для удаления оставшихся несвинцовых компонентов смеси, например, процесс Беттертона-Кролла и электролитический процесс Беттса. Металлы, не являющиеся свинцом, обычно продаются другим предприятиям по обработке металлов. Рафинированный свинец может быть превращен в сплавы или непосредственно отлит.
Люди, которые работают или работают на таких заводах, также называются плавильными заводами .
Galena, Наиболее распространенный минерал свинец - это в первую очередь сульфид свинца (PbS). Сульфид окисляется до сульфита (PbSO 3), который термически разлагается на оксид свинца и газообразный диоксид серы. (PbO и SO 2) диоксид серы (как диоксид углерода в примере выше) удаляется, а оксид свинца восстанавливается. Англезит, Церуссит, Пироморфит, Миметит и Вульфенит - это другие свинцовые руды.
Другие элементы, часто присутствующие в свинцовых рудах, включают цинк и серебро.
Большая часть производимого свинца поступает из вторичных источников. Свинцовый лом включает свинцово-кислотные батареи, покрытия кабелей, трубы, листы и металлы со свинцовым покрытием или терновые подшипники. Припой, отходы продукта и окалина также могут быть рекуперированы из-за небольшого содержания свинца. В аккумуляторах чаще всего используется вторичный свинец.
Чтобы извлечь свинец из батареи, батарея ломается, а компоненты классифицируются. Компоненты, содержащие свинец, перерабатываются в доменных печах для твердых свинцовых или вращающихся отражательных печах для мелких частиц. Доменная печь аналогична по конструкции вагранке, используемой на чугунолитейных заводах. В печь загружают шлак, железный лом, известняк, кокс, оксиды, дросс и отражательный шлак. Кокс используется для плавления и восстановления свинца. Известняк вступает в реакцию с примесями и всплывает наверх. Этот процесс также предотвращает окисление свинца. Расплавленный свинец течет из доменной печи в емкости для выдержки. Свинец может быть смешан со сплавами, включая сурьму, олово, мышьяк, медь и никель. Затем его отливают в слитки.
Люди плавят свинец тысячи лет, отравляя себя в процессе. Хотя отравление свинцом является одной из старейших известных работ и опасностей для окружающей среды, современное понимание небольшого количества свинца, необходимого для причинения вреда, появилось только во второй половине 20 века. Не было обнаружено безопасного порога воздействия свинца, т. Е. Неизвестно количество свинца, которое было бы слишком маленьким, чтобы причинить вред организму.
Центры США по контролю и профилактике заболеваний и Всемирная организация здравоохранения заявляют, что уровень свинца в крови 10 мкг / дл или выше является поводом для беспокойства; однако свинец может замедлить развитие и оказать вредное воздействие на здоровье даже при более низких уровнях, и безопасный уровень воздействия неизвестен. Такие органы, как Американская академия педиатрии, определяют отравление свинцом как уровень свинца в крови выше 10 мкг / дл.
Свинцовые заводы с незначительным контролем загрязнения окружающей среды создают несколько экологических проблем, особенно повышают уровень свинца в крови у окружающего населения. Проблема особенно важна для многих детей, выросших в непосредственной близости от плавильного завода.
Самые ранние известные бусины из литого свинца были найдены в Чатал Хёюк место в Анатолии (Турция ) и датируется примерно 6500 г. до н.э., но металл мог быть известен раньше. Древняя плавка производилась с использованием свинцовой руды и древесного угля в открытых очагах и печах.
Хотя свинец - обычный металл, его открытие оказало относительно небольшое влияние на древний мир. Он слишком мягкий, чтобы использовать его для оружия (кроме, возможно, строп снарядов) или для элементов конструкции. Однако, будучи легким в отливке и формовании, он стал широко использоваться в классическом мире Древней Греции и Древнего Рима для трубопроводов и хранения воды. Его также использовали в качестве раствора в каменных зданиях и письменного материала. Плавильные заводы были водяными мельницами, используемыми для плавки свинца или других металлов. Римская плавка свинца привела к доказательствам глобального загрязнения. Керны льда Гренландии с 500 г. до н.э. до 300 г. н.э. показывают заметно повышенное содержание свинца в атмосфере. Исследователи, изучающие ледяной керн из Колле Гнифетти, в швейцарской части массива Монте-Роза , обнаружили, что более высокие исторические уровни загрязнения воздуха свинцом в Европе связаны с изменениями в денежной системе от золото в серебро с 640 г. н.э., главным источником, вероятно, были рудники Мелле в Франции. Более позднее загрязнение воздуха, между 1170-1216 годами н.э., еще сильнее коррелирует с современными данными о производстве свинца и серебра на рудниках в Пик Дистрикт Англии на уровнях, аналогичных тем, которые наблюдались в Промышленная революция.
Георгиус Агрикола (1494-1555) подробно рассказал о методах и установках плавки свинца, имевших место в Европе в первой половине 16 века, в книге IX своего трактата по горному делу и металлургии Де Ре Металлика. Методы варьировались от примитивных мартеновских установок (по сути, костров, на которых складывалась свинцовая руда) до доменных печей, способных работать в непрерывном режиме.
В США существует 400 забытых предприятий по плавке свинца, которые работали в 1930-1960-х годах и могли привести к опасным уровням свинцового загрязнения в близлежащей почве.
Свинцовый завод Doe Run в Геркулануме, Миссури 