1.铅的基础知识.doc

铅是带蓝色的银白色重金属,熔点为327.502,沸点为1740,相对密度为11.3437,莫氏硬度为1.5,质柔软,抗张强度小,延性弱,展性强。 铅为第六周期族元素，符号Pb。早在公元前3000年左右就被人类发现，人们用木炭还原方铅矿PbS炼出铅，其英文名称沿袭古英文字lead.元素符号Pb来自罗马人对铅的称呼。铅在地壳中质量含量为1.610-3%，常见的矿物是方铅矿和白铅矿PbCO3。因密度大，高能辐射几乎不能通过，铅板可用来防护X射线、射线等辐射。铅在空气中迅速氧化，表面形成一层碱式碳酸铅薄膜保护层，使铅不致被进一步氧化。铅难溶于稀盐酸和硫酸，而溶于硝酸、有机酸，尤其是醋酸和碱液。铅具有两性，既能形成高铅酸的金属盐，又能形成其他酸的铅盐。在空气中与水反应生成氢氧化铅，加热时铅与氧、硫、氯均能起反应。在化合物中铅常以+和氧化态存在，一般铅()化合物不稳定，二氧化铅具有较强的氧化性，四氯化铅具有较强的水解性。铅()化合物是常见的，如二氯化铅，具有还原性。铅和铅的化合物都是有毒的，汽车排出的烟气中就含有铅的化合物(来自四乙基铅)，是造成空气污染的因素之一。家用涂料禁用含铅化合物，以防儿童吸入中毒。铅主要用做蓄电池栅板、焊剂、重型结构减震器、铅字合金、管系及电缆包皮等。铅是灰白色金属，密度11.34，熔点327.5，沸点1740，质地柔软，抗张强度小。铅在空气中受到氧、水和二氧化碳作用，其表面会很快氧化生成保护薄膜；在加热下，铅能很快与氧、硫、卤素化合；铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用，能与热或浓盐酸、硫酸反应；铅与稀硝酸反应，但与浓硝酸不反应；铅能缓慢溶于强碱性溶液。铅及其化合物对人体有较大毒性，并可在人体内积累。 铅是人类最早使用的金属之一，公元前3000年，人类就从矿石中熔炼铅。铅锌在自然界里特别在原生矿床中共生极为密切。它们具有共同的成矿物质来源和十分相似的地球化学行为，有类似的外层电子结构，都具有强烈的亲硫性，并形成相同的易溶络合物。它们被铁锰质、粘土或有机质吸附的情况也很相近。铅在地壳中平均含量约为1510-6，锌在地壳中平均含量约为8010-6。 目前，在地壳中已发现的铅锌矿物约有250多种，大约1/3是硫化物和硫酸盐类，但可供目前工业利用的仅有17种。其中，铅工业矿物有方铅矿、硫锑铅矿、脆硫锑铅矿、车轮矿、白铅矿、铅矾、铬铅矿、磷氯铅矿、砷铅矿、钒铅矿、钼铅矿；锌工业矿物有闪锌矿、纤维锌矿、菱锌矿、异极矿、硅锌矿、水锌矿。方铅矿、闪锌矿等是冶炼铅锌的主要工业矿物原料。 硫化铅精矿炼铅主要包括烧结焙烧、鼓风炉熔炼和精炼等过程。烧结焙烧使精矿中的PbS氧化为PbO，并烧结成块。烧结块含铅4050,含硫低于2。一部分二氧化硫浓度高的焙烧烟气可用于生产硫酸。 还原熔炼是将破碎成100毫米左右的烧结块配以10%左右的焦炭装入鼓风炉，从炉的下部鼓入空气或预热空气（250450）或富氧空气，使焦炭燃烧，保持风口区的温度在1300左右，含有CO的高温烟气在炉内向上运动，在此过程中，使炉料中的氧化铅还原成铅，氧化铁等形成炉渣。液体铅和炉渣流入炉缸，进行分离。铅液在向下流动的过程中捕集金、银、铜、铋等金属。所得含铅约98的粗铅，送往精炼。当炉渣含锌高时，经烟化炉处理回收锌、铅。 粗铅精炼分火法精炼和电解精炼。火法精炼包括：熔析精炼和加硫除铜。熔析是利用铜在铅中的溶解度随温度的降低而减小的特性，降温除去部分铜，加硫是使铜生成Cu2S进一步除去。经过这两段作业，铅中含铜可降至0.0010.002。碱性精炼除砷、锡、锑。除铜后的铅液不断流经熔融的氢氧化钠和氯化钠，同时加入硝石 (NaNO3)作氧化剂，使砷、锡、锑分别氧化生成砷酸钠(Na3AsO4)、锡酸钠(Na2SnO3)和锑酸钠(Na3SbO4)，溶于氢氧化钠和氯化钠的混合熔体中而与铅分离。加锌除银。加锌于含银的铅液，生成浮于铅液表面的“银锌壳”。银锌壳一般比粗铅含银高20倍，是提取银的原料。铅液中残存的锌(0.60.7%),可用碱性精炼法或氯化精炼法除去。加钙、镁除铋。在一定温度下铋与钙可生成Bi2Ca3和Bi3Ca，铋与镁可生成Bi2Mg3，此法可使铅中的铋降至0.010.02。 电解精炼时，因粗铅中的铜、锡等杂质对电解有害，电解前先用火法初步精炼，以除去铜、锡。电解时阳极中须含有千分之几的锑，以便使阳极泥致密而不脱落，故在铸造阳极前须调整铅液中的含锑量。电解以火法初步精炼的粗铅为阳极,以电解精铅薄片为阴极,在硅氟酸铅和硅氟酸溶液中进行。 铅主要用于制造铅蓄电池，在制酸工业和冶金工业上用铅板、铅管作衬里保护设备，电气工业中铅用作电缆包皮和熔断保险丝。含锡、锑的铅合