1.5 鉛冶金的原料

煉鉛原料分為礦物原料和二次鉛料兩大類。

礦物原料有硫化礦和氧化礦兩種。硫化礦中主要是方鉛礦(PbS), 屬原生礦, 分布最廣, 是煉鉛的主要原料。原礦含Pb一般很低, 只有經(jīng)過(guò)選礦, 進(jìn)行鉛鋅分離, 得到的鉛精礦才能用來(lái)冶煉。氧化礦主要有白鉛礦(PbCO3)和鉛釩(PbSO4), 屬次生礦。世界勘查和開(kāi)采鉛鋅礦主要類型有噴氣沉積型(Sedex型)、 密西西比河谷型、 砂頁(yè)巖型、 黃鐵礦型、 矽卡巖型、 熱液交代型和脈型, 以前四類為主, 它們占世界總儲(chǔ)量的85%以上, 尤其是Sedex型, 不僅儲(chǔ)量大, 而且品位高, 世界各國(guó)均很重視。據(jù)1999年美國(guó)地調(diào)局統(tǒng)計(jì), 世界已查明的鉛資源量約為15×108 t, 儲(chǔ)量基礎(chǔ)較多的國(guó)家有澳大利亞、 中國(guó)、 美國(guó)和加拿大, 均在1000×104 t以上, 合計(jì)占世界鉛儲(chǔ)量基礎(chǔ)60%以上, 其他儲(chǔ)量基礎(chǔ)較多的國(guó)家還有秘魯、 南非、 哈薩克斯坦、 墨西哥、 摩洛哥和瑞典等。我國(guó)鉛礦資源豐富, 儲(chǔ)量居世界第二位, 儲(chǔ)量基礎(chǔ)占世界1/5以上, 鉛礦相對(duì)集中在嶺南、 川滇、 滇西蘭坪、 秦嶺—祁連山及狼山—阿爾泰山等五大地區(qū)。

二次鉛物料是指回收的各種鉛廢件和鉛廢料。其中以廢蓄電池回收的數(shù)量最大, 其次如化工冶金器械的耐酸襯里鉛皮、 鉛管、 電線包皮, 各類鉛基的軸承合金, 鉛錫焊料以及各種含鉛下腳料和碎屑等。隨著科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 鉛的消費(fèi)量不斷增加, 大量的鉛廢件和鉛廢料成為生產(chǎn)再生鉛的二次鉛物料。由于鉛比較容易再生, 支撐著一個(gè)興旺的再生鉛工業(yè)。礦物原料是一次資源, 而二次鉛物料則是永不枯竭的煉鉛原料, 加上再生鉛生產(chǎn)的能耗低、 投資省、 易于生產(chǎn)、 勞動(dòng)生產(chǎn)率高、 經(jīng)濟(jì)效益好, 又能節(jié)約礦產(chǎn)資源, 變廢為寶, 保護(hù)環(huán)境, 因此世界各國(guó)對(duì)再生鉛生產(chǎn)都比較重視。一些工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家, 如美、 英、 日、 德的再生鉛消費(fèi)量已占鉛的總消費(fèi)量的一半或一半以上。

再生鉛原料一般由Pb、 Sb、 Sn、 Cu、 Bi等元素組成, 其中鉛含量通常大于80%。部分再生鉛原料化學(xué)成分見(jiàn)下表1-5。

表1-5 再生鉛原料的化學(xué)成分

再生鉛原料具有物理形態(tài)和化學(xué)成分變化大的特點(diǎn), 從這類原料中提煉鉛應(yīng)根據(jù)具體的原料對(duì)象采取不同的處理方法, 總的原則是: 同一組別的金屬及合金廢料因化學(xué)成分一致或接近, 可采取直接重熔然后精煉的方法。這是一種成本低、 經(jīng)濟(jì)效益好的利用方法。但大多數(shù)再生鉛原料是混雜型的, 不可能直接重熔處理, 可通過(guò)一定的預(yù)處理(如拆解、 破碎、 分選等)使其中化學(xué)組成一致或接近的某一部分或幾部分彼此分離, 再對(duì)分離后的各個(gè)組分分別按火法、 濕法或濕法-火法聯(lián)合流程處理。

回收再生鉛可節(jié)約能源, 再生鉛能耗僅為原生鉛的25.1%~31.4%。從鉛廢料直接回收的再生鉛, 不需要像生產(chǎn)原生鉛那樣經(jīng)過(guò)采礦、 選礦等工序, 故生產(chǎn)成本低。據(jù)測(cè)算, 再生鉛生產(chǎn)成本比原生鉛低38%。

回收再生鉛資源有利于環(huán)境保護(hù), 鉛是有害于環(huán)境和人體健康的金屬, 各種鉛廢料若不加以合理回收, 都將成為環(huán)境的污染源, 尤其是廢舊鉛酸蓄電池, 只有充分回收利用, 才能避免其中的鉛膏和硫酸污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境和保證鉛工業(yè)的持續(xù)發(fā)展, 必須充分利用二次原料資源, 使鉛金屬進(jìn)入生產(chǎn)—消費(fèi)—再生的良性循環(huán)。