Ϫ METALE.XMC.PL

Hartowanie Metali Umacnianie Zastosowanie Cechy

.:: Własności i Zastosowanie Ołowiu ::.

Ołów (Pb) – jest pierwiastkiem chemicznym o liczbie atomowej 82, z grupy węglowców; szary, ciężki, miękki, łatwo topliwy metal odporny chemicznie; używany do wyrobów płyt akumulatorowych, aparatury chemicznej; związki ołowiu są trujące. Wartościowość + 2 i + 4 Temperatura topnienia ołowiu wynosi 327°C, a temperatura wrzenia wynosi 1740°C – Na powietrzu powierzchnia ołowiu pokrywa się ochronną warstewką tlenku. W obecności tlenu nie jest odporny na działanie kwasów.

Siarczek ołowiu, który uważany jest za podstawowy surowiec w produkcji, w stanie czystym zawiera około 86% Pb. Zawartość ołowiu w rudach siarczkowych jest znacznie mniejsza i wynosi w granicach od 2 do 4%. Rudy ołowiu są zanieczyszczone głównie skałą płonną, składającą się z krzemionki oraz węglanów wapnia i magnezu Ze względu na matą zawartość ołowiu w rudzie poddaje się ją procesowi wzbogacania, najczęściej metodą flotacji. Otrzymane w ten sposób produkty wzbogacenia nazywa się koncentratami. Zawierają one około 35-75% ołowiu.

Ołów jest metalem miękkim i bardzo plastycznym przez co można go walcować na cienką folię. Wytrzymałość na rozciąganie jest mała i dla tego z ołowiu nie można ciągnąć drutu. Domieszki w postaci arsenu, antymonu, cynku, zwiększają jego wytrzymałość i twardość. Ołów jest metalem, który daje się łatwo obrabiać w temperaturze otoczenia Ulega on umocnieniu w czasie przeróbki ale zjawisko to zanika po kilku minutach. Praktycznie obróbka plastyczna ołowiu w temperaturze pokojowej jest obróbką na gorąco. Daje się łatwo spawać i lutować. Metaliczny ołów ma zastosowanie w przemyśle chemicznym przy produkcji kwasu siarkowego (do wykładania komór i panwi), celulozy, wapnia bielącego. Ma zastosowanie do wyrobu rur kanalizacyjnych, gazowych, przewodów do kwasu siarkowego, siarkawego i fosforowego, do przewodów elektrycznych i kabli podwodnych, ekranów ochronnych w laboratoriach radiologicznych i radiacyjnych, płyt akumulatorowych,

Ołów utwardzony antymonem (10-30%) ma zastosowanie jako meta! czcionkowy, ołów z arsenem (0,3% As) jest łatwo płynny i służy do wyrobu śrutu myśliwskiego. Znalazł on również zastosowanie do wyrobu stopów łożyskowych. Związki ołowiu są szeroko stosowane jako pigmenty o dobrze kryjących własnościach np, zasadowy węglan ołowiany Pb(OH)2*2PbCO, chromian ołowiawy PbCr04, minia ołowiana PbsOs.

Własności fizyczne, chemiczne i mechaniczne ołowiu:
Fizyczne:
gęstość p = 11,34 [g / cm3 ]
masa atomowa MPb= 207,19
temperatura topnienia Ttop = 327,4 [°C ]
temperatura wrzenia Twrze= 17501 °C ]
ciepło właściwe 0,0309 [ kcal / gK ]
ciepło topnienia 5,51 [ kcal / kg ]
ciepło parowania 206 [ kcal / kg ]
przewodnictwo cieplne 0.084 [cal/cm -s -K ]
ciepło topnienia 6,3 [cal / g ]
ciepło parowania 222,6 [ cal / g ]
zabarwienie metaliczno-szare
miękki
opór właściwy 0.2065 [? mm2/m ]
przewodność elektryczna 4, 842 [ m / Q ? mm2 ]

Chemiczne:
– ołów reaguje z wodą tworząc trudno rozpuszczalne węglany i siarczany ołowiu, które po pewnym czasie tworzą silnie przylegającą warstwę chroniącą przed dalszym atakiem wody
– odporny na działanie rozcieńczonego kwasu siarkowego, kwasu solnego i kwasu fluorowodorowego
– w powietrzu wilgotnym zawierającym dwutlenek węgla powierzchnia ołowiu staje się
matowa pokrywając warstewką tlenku Pb2O, który ulegnie przemianie w węglan
zasadowy 3PbCOs * Pb(OH)2
– ołów po stopnieniu ulega utlenieniu na Pb2O, a następnie przy podwyższeniu temperatury na PbO
– ołów rozpuszcza się w kwasie azotowym
– w temperaturze 600 [°C] ołów paruje co jest przyczyną strat w procesach metalurgicznych
– ołów jest odporny na działanie takich czynników jak woda morska, kwasu fosforowego, stężonego kwasu octowego, kwasu chromowego, amoniaku, utleniaczy i związków organicznych

Mechaniczne:
*  & wytrzymałość na rozciąganie Rm = 11.2-22,2 I Mpa ]
* * * > wydłużenie A,o = 21-73%
*  twardość HB = 2,5-3
& przewężenie Z = 100%
<* udarność U = 2,3 EkG ‘ m / cm2!

Technologia otrzymywania ołowiu:
Otrzymywanie ołowiu z koncentratów – Koncentraty ołowiowe przerabia się na ołów metodą prażenia i redukcji. Prażenie siarczkowych koncentratów ołowiowych ma na celu przemianę siarczków w tlenki i uzyskanie spieku w postaci porowatych kawałków. Prażenie przeprowadza się na urządzeniach taśmowych, Podstawową reakcją dostarczającą znacznych ilości ciepła podczas prażenia siarczków jest utlenianie według równania:

2PbS+3O2=2PbO +2SO2

Siarczek ołowiu
ma budowę zwartą i z tego powodu utlenia się tylko na powierzchni ziarna. Aby uzyskać lepsze wyniki prażenia należy stosować siarczki o znacznym stopniu rozdrobnienia i zapewnić podczas procesu dobry dopływ tlenu.
Wytapianie ołowiu surowego z prażonki jest procesem redukcyjnym prowadzącym w piecach szybowych,
Do pieca szybowego wsypuje się od góry spieczoną prażonkę i koks, natomiast od dołu przez dysze wprowadza się powietrze. Tlen zawarty w powietrzu powoduje niecałkowite spalenie się koksu, a powstały tlenek węgla redukuje do czystego ołowiu. Równocześnie ulegają redukcji niektóre tlenki metali, które rozpuszczają się w ołowiu. W ten sposób surowy ołów zbiera się w garze pieca. Zawarte we wsadzie pewne ilości siarczków różnych metali nie ulegają redukcji lecz topnieją tworząc płynny kamień o temperaturze topnienia 1000°C. Składniki skały płonnej tworzą żużel o temperaturze topnienia 12000C. Produkty w garze pieca rozdzielają się według ich gęstości. Warstwę dolną stanowi ołów surowy, natomiast warstwę górną kamień i żużel. Ołów spływa po rynnie do kotła rafinacyjnego lub do specjalnych form. Żużel l kamień odprowadza się okresowo z pieca do odstojników. Po pewnym czasie w odstojniku następuje pod wpływem różnicy gęstości oddzielenie kamienia od żużla. Kamień zawierający cenne składniki podlega dalszej przeróbce, natomiast żużel przerabia się w celu odzyskania pozostałego w nim ołowiu i wydzielenia cynku- Ołów surowy zawiera mniejsze lub większe ilości miedzi, antymonu, cynku, arsenu, bizmutu, a także srebra i złota. Domieszki te w ilości 1-6% pogarszają własności plastyczne oraz jego odporność na korozję,

Rafinacja ołowiu:
Rafinację ołowiu można podzielić na trzy zabiegi:

* * * : rafinację wstępną
& usuwanie srebra i złota
* ! * rafinację końcową.

Czytaj Więcej Click »

« Poprzednie Tematy