2024年5月30日发(作者:图门飞驰)
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
1铅冶金的一般知识
铅及其主要化合物的性质
铅的性质
物理性质
金属铅结晶属于等轴晶系,其物理性质方面的特点为硬度小、密度大、熔
点低、沸点高、展性好、延性差、对电与热的传导性能差、高温下容易挥发、
在液态下流动性大。这些性质如表1—1所示。
表1-l铅的主要物理性质
项目
单位
数值
项目
单位
数值
原子量
比电阻
(20~40℃)
μΩ/cm
2
密度(20℃)
g/cm
导热系数
f100℃)
3
熔点
℃
平均热容
(一100℃)
硬度(莫氏)
沸点
℃
1525
粘度(340℃)
Pa·s
熔化潜热
J/g
表面张力℃) 气化潜热
Pa/cm
J/g
840
J/(cm·s·℃) J/(g-℃)
铅的蒸气压与温度的关系如下:
温度(℃)
蒸气压(kPa)
620
×10
-4
710
×10
-3
820
×10
-2
960
1130
1290
1360
1415
1525
可见在高温下铅的挥发程度很大,所以在火法炼铅过程中容易导致铅的挥
发损失和环境污染,炼铅厂必须设置完善的收尘设备。
化学性质
铅在完全干燥的常温空气中或在不含空气的水中,不发生任何化学变化;
但在潮湿和含有CO
2
的空气中,则失去光泽而变成暗灰色,其表面被PbO
2
薄膜
所覆盖,此膜慢慢地转变成碱性碳酸铅3PbCO
3
·Pb(OH)
2
。
铅在空气中加热熔化时,最初氧化成Pb
2
O,温度升高时则氧化为PbO,继
续加热到330~450℃形成的PbO氧化为Pb
2
O
3
,在450~470℃的温度范围内,则
1
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形成Pb
3
O
4
。(即2PbO·PbO
2
,俗称铅丹)。无论是Pb
2
O
3
,或Pb
3
O
4
在高温下都
会离解生成PbO,因此PbO是高温下惟一稳定的氧化物。
CO
2
对铅的作用不大;浸没在水中(无空气)的铅很少腐蚀。
铅易溶于硝酸(HNO
3
)、硼氟酸(HBF
4
)、硅氟酸(H
2
SiF
6
)、醋酸(CH
3
COOH)
及AgNO
3
等;盐酸与硫酸仅在常温下与铅的表面起作用而形成几乎是不溶解的
PbCl
2
和PbSO
4
的表面膜。可见,以工业上常用的“三酸”作为溶剂,都不太适
宜用于湿法炼铅和粗金属铅的水溶液电解精炼,因为尽管硫酸、盐酸价廉易得,
但生成的PbSO
4
、PbCl
2
在水溶液中溶解度小;而与硝酸形成的Pb(NO
3
)
2
在水溶
液中不太稳定,容易生成挥发性的氧化氮。这就是湿法炼铅工业化规模生产的
困难所在,也是粗铅电解精炼不得不采用较昂贵的H
2
SiF
6
作电解质的缘故。
铅是放射性元素铀、锕和钍分裂的最后产物,可吸收放射性线,且具有抵
抗放射性物质透过的性能。
主要铅化合物的性质
1.硫化铅
硫化铅(PbS)在自然界呈方铅矿存在,色黑(结晶状态呈灰色),具有金属光
泽。PbS含%,密度~cm
3
,熔点1135℃,熔化后流动性很大,可透过粘土质材
料而不起侵蚀作用,易渗入砖缝。
PbS在600℃时已开始挥发,其蒸气压与温度的关系如下:
温度(℃)
蒸气压(kPa)
852
928
975
1074
1108
1160
1221
1281
PbS的离解压很小,1000℃时仅为。但PbS中的Pb可被对硫亲和力大的金
属所置换,如温度高于1000℃时,铁可置换PbS中的铅(PbS+Fe=FeS +Pb)。这
就是炼铅常见的“沉淀反应”。
PbS可与FeS、Cu
2
S等金属硫化物形成锍,CaO、BaO对PbS可起分解作
用(4PbS+4CaO=4Pb+3CaS+CaSO
4
);在还原气氛下,可发生下列反应:
2PbS+CaO+C(CO) =Pb+PbS·CaS+CO(CO
2
)。当炉料中存在大量CaS时,会降
低铅的回收率,因为CaS将与PbS形成稳定的CaS·PbS。
在铅的熔点附近,PbS不溶于铅中,随着温度的升高,PbS在铅中的溶解度
增加。到1040℃时,PbS与Pb的熔合体分为两层,上层含PbS %,%;下层
含%,Pb %。当冷却时PbS以纯净的结晶体从Pb—PbS熔合体中析出,这是
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1铅冶金的一般知识
铅及其主要化合物的性质
铅的性质
物理性质
金属铅结晶属于等轴晶系,其物理性质方面的特点为硬度小、密度大、熔
点低、沸点高、展性好、延性差、对电与热的传导性能差、高温下容易挥发、
在液态下流动性大。这些性质如表1—1所示。
表1-l铅的主要物理性质
项目
单位
数值
项目
单位
数值
原子量
比电阻
(20~40℃)
μΩ/cm
2
密度(20℃)
g/cm
导热系数
f100℃)
3
熔点
℃
平均热容
(一100℃)
硬度(莫氏)
沸点
℃
1525
粘度(340℃)
Pa·s
熔化潜热
J/g
表面张力℃) 气化潜热
Pa/cm
J/g
840
J/(cm·s·℃) J/(g-℃)
铅的蒸气压与温度的关系如下:
温度(℃)
蒸气压(kPa)
620
×10
-4
710
×10
-3
820
×10
-2
960
1130
1290
1360
1415
1525
可见在高温下铅的挥发程度很大,所以在火法炼铅过程中容易导致铅的挥
发损失和环境污染,炼铅厂必须设置完善的收尘设备。
化学性质
铅在完全干燥的常温空气中或在不含空气的水中,不发生任何化学变化;
但在潮湿和含有CO
2
的空气中,则失去光泽而变成暗灰色,其表面被PbO
2
薄膜
所覆盖,此膜慢慢地转变成碱性碳酸铅3PbCO
3
·Pb(OH)
2
。
铅在空气中加热熔化时,最初氧化成Pb
2
O,温度升高时则氧化为PbO,继
续加热到330~450℃形成的PbO氧化为Pb
2
O
3
,在450~470℃的温度范围内,则
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形成Pb
3
O
4
。(即2PbO·PbO
2
,俗称铅丹)。无论是Pb
2
O
3
,或Pb
3
O
4
在高温下都
会离解生成PbO,因此PbO是高温下惟一稳定的氧化物。
CO
2
对铅的作用不大;浸没在水中(无空气)的铅很少腐蚀。
铅易溶于硝酸(HNO
3
)、硼氟酸(HBF
4
)、硅氟酸(H
2
SiF
6
)、醋酸(CH
3
COOH)
及AgNO
3
等;盐酸与硫酸仅在常温下与铅的表面起作用而形成几乎是不溶解的
PbCl
2
和PbSO
4
的表面膜。可见,以工业上常用的“三酸”作为溶剂,都不太适
宜用于湿法炼铅和粗金属铅的水溶液电解精炼,因为尽管硫酸、盐酸价廉易得,
但生成的PbSO
4
、PbCl
2
在水溶液中溶解度小;而与硝酸形成的Pb(NO
3
)
2
在水溶
液中不太稳定,容易生成挥发性的氧化氮。这就是湿法炼铅工业化规模生产的
困难所在,也是粗铅电解精炼不得不采用较昂贵的H
2
SiF
6
作电解质的缘故。
铅是放射性元素铀、锕和钍分裂的最后产物,可吸收放射性线,且具有抵
抗放射性物质透过的性能。
主要铅化合物的性质
1.硫化铅
硫化铅(PbS)在自然界呈方铅矿存在,色黑(结晶状态呈灰色),具有金属光
泽。PbS含%,密度~cm
3
,熔点1135℃,熔化后流动性很大,可透过粘土质材
料而不起侵蚀作用,易渗入砖缝。
PbS在600℃时已开始挥发,其蒸气压与温度的关系如下:
温度(℃)
蒸气压(kPa)
852
928
975
1074
1108
1160
1221
1281
PbS的离解压很小,1000℃时仅为。但PbS中的Pb可被对硫亲和力大的金
属所置换,如温度高于1000℃时,铁可置换PbS中的铅(PbS+Fe=FeS +Pb)。这
就是炼铅常见的“沉淀反应”。
PbS可与FeS、Cu
2
S等金属硫化物形成锍,CaO、BaO对PbS可起分解作
用(4PbS+4CaO=4Pb+3CaS+CaSO
4
);在还原气氛下,可发生下列反应:
2PbS+CaO+C(CO) =Pb+PbS·CaS+CO(CO
2
)。当炉料中存在大量CaS时,会降
低铅的回收率,因为CaS将与PbS形成稳定的CaS·PbS。
在铅的熔点附近,PbS不溶于铅中,随着温度的升高,PbS在铅中的溶解度
增加。到1040℃时,PbS与Pb的熔合体分为两层,上层含PbS %,%;下层
含%,Pb %。当冷却时PbS以纯净的结晶体从Pb—PbS熔合体中析出,这是
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