方铅矿碳酸化转化
方铅矿在碳酸铵溶液中,常压下,温度为50~60℃时通入空气,一步转化成碳酸铅和元素硫,其反应式如下:
PbS+(NH4)2 CO3+1/202+H20 ==PbC03+So+2NH4OH
此反应的-△
此反应受氧的扩散控制,提高搅拌强度,有利于反应进行,转化率明显提高,见下表,矿石粒度对转化影响,见下下表。
搅拌速度对转化的影响 | |
搅拌速度/(r·min-1) | 铅转化率/% |
1000 | 86.6 |
1300 | 95.7 |
2000 | 97.3 |
注:50℃,6h,L/S=4m3,(NH4)2CO3=5mol(矿石化学多元素分析结果表中A矿)。
矿石粒度对转化的影响 | |||||
序号 | 矿石粒度/μm | 铅转化率/% | |||
>71 | 50~71 | 40~50 | <40 | ||
1 | 1.9 | 10.41 | 23.41 | 44.28 | 56.1 |
2 | 3.35 | 7.15 | 4.09 | 85.41 | 88.7 |
3 | 1.23 | 2.67 | 3.27 | 92.83 | 88.8 |
4 | 0 | 0 | 0 | 100 | 95.8 |
注:50℃,6h,L/S=4m3,(NH4)2CO3=5mol(矿石化学多元素分析结果表中A矿)。
反应时间、温度和碳酸铁用量对转化影响见下几个图。[next]
矿石中的硫化铁(FeS2或FeS(1+x),可作为氧的载体,对反应有催化作用,如矿石不含硫化铁或量很低,可外加硫化铁以加速反应,见上第四个图。
转化剂可用碳酸钠代替碳酸钱转化。由于碳酸钠没有挥发性,相关设备不必密闭,对某些难转化的矿石,可提高转化温度,使其达到较高的转化率。
碳酸钠转化存在以下问题:
(1)碳酸钠价格比碳酸铵贵,如用碳酸钠,将增加生产成本。
(2)用碳酸铵转化,方铅矿中约有80%的硫转化成元素硫,而用碳酸钠转化,则没有元素硫生成,全部氧化成SxOy2-或SO42-进入溶液。
因此一般不采用碳酸钠转化,而采用碳酸按转化。