- •Экзаменационные вопросы по курсу «Металлургия свинца и цинка» Металлургия свинца
- •1. Полиметаллические руды и концентраты, основные минералы свинца, химические составы свинцовых концентратов.
- •2. Классическая (традиционная) схема производства товарного свинца из сульфидных концентратов.
- •3. Теоретические основы агломерирующего обжига свинцовых сульфидных концентратов.
- •4. Кинетика и механизм процессов, протекающих при агломерирующем обжиге свинцовых концентратов.
- •7. Аппаратурное оформление агломерирующего обжига сульфидных свинцовых концентратов.
- •8. Теоретические основы восстановительной шахтной плавки свинцовых агломератов.
- •9. Кинетика и механизм процессов, протекающих в шахтной печи восстановительной свинцовой плавки.
- •10. Особенности сжигания кокса при восстановительной шахтной плавке свинцовых агломератов.
- •12. Технология восстановительной шахтной плавки свинцовых агломератов.
- •13. Теоретические основы автогенных процессов получения свинца из сульфидных свинцовых концентратов.
- •14. Автогенные процессы получения свинца из сульфидных свинцовых концентратов.
- •15. Горновая плавка сульфидных свинцовых концентратов, теоретические основы и технология процесса.
- •16. Процесс кивцэт цс, особенности организации технологии и аппаратурного оформления.
- •17. Плавка сульфидных свинцовых концентратов на черновой металл по способу Ванюкова.
- •18. Принципиальная технологическая схема рафинирования чернового свинца огневым способом.
- •19. Обезмеживание чернового свинца, теоретические основы и технология процесса.
- •27. Рафинирование чернового свинца от кальция, магния и сурьмы.
- •30. Методы переработки цинксодержащих промпродуктов свинцового производства.
- •Металлургия цинка
- •1. Полиметаллические руды и концентраты, основные минералы цинка, химические составы цинковых концентратов.
- •2. Принципиальная технологическая схема получения цинка пирометаллургическим способом.
- •5. Промышленные способы дистилляции цинка из агломератов.
- •6. Рафинирование чернового цинка.
- •Силикатообразование
- •Двухстадийная схема выщелачивание цинкового огарка
- •12. Химические методы очистки сульфатных цинковых растворов.
- •15. Технология очистки сульфатных цинковых растворов методом цементации.
- •16. Методы очистки сульфатных цинковых растворов от кобальта.
- •17. Электролиз цинка, анодный и катодный процессы, влияние основных параметров процесса на технико-экономические показатели.
- •20. Электролиз цинка, влияние основных металлов-примесей на показатели процесса.
15. Технология очистки сульфатных цинковых растворов методом цементации.
Цементационный метод используется для глубокой очистки раствора от меди, кадмия, кобальта, никеля, при этом попутно удаляются талий, индий, сурьма.
Цементацией называют окислительно-восстановительный процесс, сопровождающийся ионизацией и растворением более электроотрицательного металла и осаждением из раствора в эквивалентном количестве более электроположительного металла. Чтобы использовать явление цементации, необходимо соблюсти условие: металлом-цементатором может быть только цинк
(φ0 Zn = –0,76 B): Zn + МеSO4 →ZnSO4 + Me
Иначе металл-цементатор, растворяясь, загрязнит раствор. В водных растворах всегда присутствуют ионы водорода, восстановление которых –побочный процесс, увеличивающий расход цинка и ухудшающий очистку раствора от примесей. Когда на цинке осаждается другой металл, то ионы водорода могут восстанавливаться на новом металле. Взаимное влияние примесей на эффективность цементационной очистки раствора нейтрального выщелачивания, положительно. Так, основная примесь – медь – ускоряет цементацию кадмия и никеля. Мышьяк, сурьма, теллур ускоряют цементацию никеля и кобальта. На заводах в качестве активирующей добавки для цементации кобальта применяют ортосульфоантимонат натрия Na3SbS4•9H2O (соль Шлиппе). Повышение температуры ускоряет осаждение меди, никеля, кобальта, но ухудшает цементацию кадмия, который интенсивнее окисляется и растворяется. Эффективность цементации зависит от интенсивности перемешивания раствора с порошком цинка. Перемешивание должно быть механическим. При пневматическом цинк и кадмий окисляются кислородом воздуха до ZnO и CdO. Для того чтобы увеличить поверхность металла-цементатора и улучшить условия диффузии ионов из раствора к поверхности, цинк вводят в раствор в виде дисперсного порошка. В результате цементации примесей цинком образуется осадок – медно-кадмиевый кек – отфильтровывают от раствора. Кек служит исходным сырьем для производства кадмия. Цементацию можно осуществлять периодически и непрерывно. Периодическую цементацию проводят в одну стадию, редко – в две. Непрерывный процесс обычно осуществляют в две стадии. Назначение первой стадии – осадить медь и кадмий и получить медно-кадмиевый кек, второй – осадить из раствора никель, кобальт и другие примеси. Цементацией цинком кобальт и никель извлечь из раствора, полностью не удается без применения специальных добавок. В качестве добавок, улучшающих цементацию кобальта, применяют медный купорос с триоксидом сурьмы, соли теллура, сульфосоли сурьмы и др. Трехстадийная схема цементации по сравнению с двухстадийной позволяет в два раза сократить выход кеков, увеличить содержание в них кадмия, повысить чистоту электролита, улучшить технико-экономические показатели переделов очистки растворов. В первой стадии осаждают избыток меди с получением медного кека (70 % Cu), направляемого на производство меди, во второй стадии – кадмий и остатки меди с получением медно-кадмиевого кека (5–15 % Cd). Во второй стадии частично осаждаются кобальт и никель. С целью глубокой очистки раствора от кадмия, кобальта, никеля и других примесей проводят третью стадию цементации. В результате трехстадийной цементации остаточное содержание примесей в растворе составляет, мг/л: 1,0 Cd; 0,1 Сu; 0,5 Со; 0,5 Ni.