Металлургический словарь


Свинец (pb)

[lead, plumbum] — элемент IV группы Периодич. системы; ат. н. 82; ат. м. 207,2; тяж. металл голубовато-серого цвета, очень мягкий и пластич. (режется ножом). Прир. РЬ состоит из пяти стаб. изотопов с масс, числами 202 (следы), 204 (1,5 %), 206 (23,6 %), 207 (22,6 %), 208 (52,3 %); известен с древних времен (за 6—7 тыс. лет до н.э.). Известно ок. 80 минералов, содерж. РЬ, гл. из них галанит PbS. В зонах окисления полиметаллич. руд образ, многочисл. вторич. минералы:
тв. по Бринелю 25-40 МПа, ств = 12+13 МПа, 8 = 50+70 %. РЬ диамагн., его х = 0,12 • 10~6. При 7,18 К становится сверхпроводником. Во вяаж. возд. РЬ окисл., образуя пленку РЬ(ОН)2. В РЬ не р-ряются газы О2, SO2, Н2, N2, CO, С02. РЬ хорошо р-ряется в разбавл. HNO3; при комн. темп-ре в H2SO4 и НС1 не р-ряется, т.к. образ, хлорид и сульфат РЬ покрывают его нер-римой пленкой. В этих кислотах РЬ р-ряется лишь при нагрев, до 200—250 °С. Чистый РЬ стоек к щелочам, аммиаку, хлору, органич. кислотам и маслам. РЬ легко сплавл. со многими металлами, но не с железом. Из химич. соединений наиб, важное значение в технологии его получения имеют PbS, PbO, PbSO4 и PbCO3). Металлич. РЬ получают окислит, обжигом PbS с послед, восстановл. до сырого РЬ («веркблея») и рафиниров. (очисткой) последнего. Окислит, обжиг концентрата проводят, как правило, в агломерац. ленточ. машинах. При обжиге PbS преобл. реакция:
2PbS + ЗО2 = 2РЬО + 2SO2.
Одноврем. окисл. и сульфиды др. металлов (Си, Zn, Fe), присутст. как примеси. В рез-те обжига получают агломерат — пористую спекш. сплош. массу, сост. преимущ. из оксидов PbO, CuO, ZnO, Fe2O3. Куски агломерата смеш. с коксом и известняком и загружают в ватержакет, печь, в к-рую снизу через фурмы подают под давл. воздух. Кокс и СО восстанавл. РЬО до РЬ уже при невыс. темп-pax (до 500 °С). РЬО восстанавлив. до чернового РЬ, содерж. 92-98 % РЬ и примеси Си, Ag (иногда Аи), Zn, Sn, As, Sb, Bi, Fe. При-меси Си и Fe удаляют зейгерованием. Для удаления Sn, As, Sb расплавл. металл продувают воздухом (окислит, рафинир.). Ag (и Аи) выделяют добавкой Zn, к-рый образует «цинковую пеку», сост. из соедин. Zn с Ag (и Аи), более легких, чем РЬ и плав, при 600-700 °С. Избыток Zn удаляют из расплавл. РЬ продувкой воздухом, водным паром или хлором. Для очистки от Bi к жидкому РЬ добавляют Са или Mg, образ, тугопл. соедин. Ca3Bi2 и Mg3Bi2 (обез-висмучивание). Рафинир. этими способами металл содержит 99,8—99,9 % РЬ. Дальн. очистку ведут электролизом, в рез-те чего достиг, чистота > 99,99 %. Большое распростр. получил новый экономич. способ получения РЬ, т.н. КИВЦЭТ-ЦС, включ. вдув. РЬ-концент-рата с др. компонентами шихты в струе тех-нич. кислорода через вертик. горелку в плав, (факельную) зону КИВЦЭТ-агрегата, где протекают автог. окисл. и расплавл. шихты. В процессе плавки получ. черновой РЬ, шлак, штейн и богатые SO2 газы, к-рые поступают на дальнейшую переработку. Ок. 55 % РЬ общего мир. произ-ва получают из вторичного сырья (амортизац. аккумулятор., кабель, и металлургич. лома, отходов химич. и лакокрас. произ-ва и др.) преимущ. восстановит, плавкой в шахтных, отражат. и электротермич. печах.
РЬ широко примен. в электротехнич. про-мыш-ти для произ-ва РЬ-аккумуляторов, оболочек кабелей и др. РЬ сильно погл. у- и рентг. лучи, из-за чего его примен. как материал для защиты от их действия (контейнеры для хранения радиоакт. вещ-в, аппаратура для рентг. кабинетов). На основе РЬ изгот. мн. сплавы с повыш. антикорроз., антифрикц. и др. св-вами (см. Свинцовые сплавы). РЬ и его соедин. ис-польз. тж. в химич., лакокрас., стекольной и др. отраслях пром-ти.