元素硫的生成
方铅矿在碳酸铵溶液中转化,硫大部分被氧化成元素硫,小部分氧化成Sx0y2-进人溶液。提高反应温度和延长反应时间,将增加Sx0y2-的生成量,方铅矿在碳酸铵溶液中,反应温度为60℃,时间为6h,约有38%的硫以氧化物形式进入溶液;如反应温度为50℃,时间为1h,仅有17%的硫进入溶液。如在高压釜内,反应温度为90℃,时间为1h,硫全部氧化进入溶液,没有元素硫产生,下表为方铅矿转化时温度和时间对生成元素硫的影响。
转化温度和时间对生成元素硫的影响 | ||||
温度/℃ | 时间/h | 铅转化率/% | S0生成率/% | Sx0y2-生成率/% |
60 | 6 | 92.58 | 61.25 | 38.75 |
60 | 5 | 90.83 | 73.69 | 26.31 |
60 | 4 | 92.38 | 76.86 | 23.14 |
55 | 5 | 90.17 | 80.02 | 19.98 |
50 | 6 | 92.03 | 82.81 | 17.19 |
50 | 4 | 91.03 | 83.58 | 16.42 |
不溶阳极电解
方铅矿转化后,在硅氟酸溶液中溶解,再用铅粉置换净化溶液,最后用不溶阳极电解,制取金属铅。铅的不溶阳极电解,电解时如不采取措施,在阳极生成等当量的PbO2。为了减少或阻止在阳极生成Pb02,在电解前,在电解液中加入少量H3PO4,加入量为1%。下表为铅的不溶阳极电解结果。
铅的不溶阳极电解结果 | ||||||
电流密度/(A·m-2) | 时间/h | Pb0产量/g | PbO2产量/g | PbO2产率/% | 电流效率/% | 吨铅电耗/(kW·h) |
110 | 6 | 14.5 | 0.11 | 0.8 | 100 | 549 |
142 | 8 | 24.1 | 0.21 | 0.9 | 97.4 | 584 |
200 | 8 | 23 | 0.2 | 0.86 | 98.8 | 675 |
200 | 287 | 1647.5 | 17.2 | 1.04 | 94.5 | 688 |
制取铅化工产品
方铅矿经碳酸化转化,在稀硝酸中溶解,溶解后过滤,滤液中加入定量硫酸,即沉淀出硫酸铅,同时硝酸得到再生,可返回使用;沉淀出的硫酸铅通过一系列常规反应,曾试验可生产出10种铅的化工产品,产品质量都达到国标一级品,有较大的市场。这10种化工产品是:三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、硬脂酸铅、红丹、黄丹、硝酸铅、硼酸铅、醋酸铅、碱式碳酸铅和铅铬黄等。