Blysmältning - Lead smelting

Den nu nedlagda Doe Run primära blysmältningsanläggningen i Herculaneum, Missouri

Anläggningar för produktion av bly kallas i allmänhet blysmältverk . Primär blyproduktion börjar med sintring . Koncentrerad blymalm matas in i en sintringsmaskin med järn, kiseldioxid, kalkstensflöden , koks , läskaska , pyrit , zink , frätande ämnen eller föroreningskontrollpartiklar . Smältning använder lämpliga reducerande ämnen som kombineras med de oxiderande elementen för att frigöra metallen. Reduktion är det sista högtemperatursteget i smältning. Det är här oxiden blir elementär metall. En reducerande miljö (som ofta tillhandahålls av kolmonoxid i en luftsvältugn) drar de sista syreatomerna från råmetallen.

Bly smälts vanligtvis i en masugn med hjälp av blysintret som produceras i sintringsprocessen och koks för att tillhandahålla värmekällan. När smältning sker, bildas flera lager i ugnen. En kombination av smält bly och slagg sjunker till botten av ugnen, med ett lager av de lättaste elementen som kallas speiss , inklusive arsenik och antimon som flyter till toppen av det smälta materialet. De råa bullions- och blyslagglagren flyter ut från 'ugnsfronten' och in i 'förhärden', där de två strömmarna separeras. Blyslaggströmmen, som innehåller de flesta "flussmedel" -elementen som läggs till sintringsmaskinen (främst kiseldioxid, kalksten, järn och zink) kan antingen kasseras eller bearbetas ytterligare för att återvinna det innehållade zinket.

Den råa blygubben, som innehåller betydande mängder koppar, kommer sedan att genomgå "koppardrossering". I detta steg tillsätts elementärt svavel, vanligtvis i fast form, till den smälta råa blygubben för att reagera med den innehållna kopparen. Ett "matt" lager bildas i detta steg, som innehåller det mesta av koppar som härrör från den råa blygubben och några andra föroreningar som metallsulfider. Speisen och mattan säljs vanligtvis till kopparsmältverk där de förädlas för kopparbearbetning.

Blyet från masugnen, kallad bly -bullion, genomgår sedan drosseringsprocessen. Bullionen omrörs i vattenkokare och kyls sedan till 700-800 grader. Denna process resulterar i smält bly och smuts . Dross refererar till blyoxider , koppar, antimon och andra element som flyter till toppen av blyet. Drossel skummas vanligtvis av och skickas till en drossugn för att återvinna de blyfria komponenterna som säljs till andra metalltillverkare. Den Parkes Processen används för att separera silver eller guld från bly.

Slutligen förädlas det smälta blyet. Pyrometallurgiska metoder används vanligtvis för att avlägsna de återstående icke-blykomponenterna i blandningen, till exempel Betterton-Kroll-processen och Betts elektrolytiska process . Icke-blymetallerna säljs vanligtvis till andra metallbearbetningsanläggningar. Det raffinerade blyet kan göras till legeringar eller direktgjutas.

Människor som arbetar eller arbetar i sådana anläggningar kallas också smältverk .

Blymalm

Utvecklingen av den extraherade blymalmen i olika länder (Kanada, Australien).

Galena , den vanligaste mineral av bly , är i första hand blysulfid (PbS). Sulfiden oxideras till en sulfit (PbSO 3 ), som sönderdelas termiskt till blyoxid och svaveldioxidgas. (PbO och SO 2 ) Svaveldioxiden (som koldioxiden i exemplet ovan) utvisas och blyoxiden reduceras. Anglesite , Cerussite , Pyromorphite , Mimetite och Wulfenite är andra blymalmer.

Andra element som ofta förekommer med blymalm inkluderar zink och silver .

Sekundär blybearbetning

Det mesta av det producerade blyet kommer från sekundära källor. Blyskrot innehåller bly-syrabatterier, kabelbeklädnader, rör, plåtar och blybelagda, eller ternlager, metaller. Lödning, produktavfall och dross kan också återvinnas på grund av sitt lilla blyinnehåll. De flesta sekundära bly används i batterier.

För att återställa bly från ett batteri är batteriet trasigt och komponenterna klassificeras. De blyinnehållande komponenterna bearbetas i masugnar för hårt bly eller roterande efterklangugnar för fina partiklar. Masugnen har liknande struktur som en kupolugn som används i järngjuterier . Ugnen laddas med slagg, skrot, kalksten, koks, oxider, dross och efterklangsslagg. Koks används för att smälta och minska blyet. Kalksten reagerar med föroreningar och flyter till toppen. Denna process hindrar också blyet från att oxidera. Det smälta blyet flödar från masugnen till krukor. Bly kan blandas med legeringar, inklusive antimon, tenn, arsenik, koppar och nickel. Det kastas sedan i göt .

Bly exponering

Del av en serie om
Förorening
Luftföroreningar3.jpg
WikiProject Environment WikiProject Ecology
Luftförorening
Biologisk förorening
Elektromagnetisk förorening
Naturlig förorening
Buller
Strålningsföroreningar
Markförorening
Fast förorening av avfall
Rymdföroreningar
Termisk förorening
Visuell förorening
Vattenförorening
Listor

Kategori ( efter land )

Människor har smält bly i tusentals år och förgiftat sig själva i processen. Även om blyförgiftning är en av de äldsta kända arbeten och miljöfaror, uppstod den moderna förståelsen av den lilla mängd bly som var nödvändig för att orsaka skada först under senare hälften av 1900 -talet. Ingen säker tröskel för blyexponering har upptäckts - det vill säga, det finns ingen känd mängd bly som är för liten för att orsaka kroppsskada.

De amerikanska centra för sjukdomskontroll och förebyggande och Världshälsoorganisationen uppger att en blodledningsnivå på 10 μg/dL eller högre är en anledning till oro. bly kan dock försämra utvecklingen och ha skadliga hälsoeffekter även vid lägre nivåer, och det finns ingen känd säker exponeringsnivå. Myndigheter som American Academy of Pediatrics definierar blyförgiftning som blod blynivåer högre än 10 μg/dL.

Bly smältverk med lite föroreningskontroller bidrar till flera miljöproblem, särskilt förhöjda blod bly nivåer i den omgivande befolkningen. Problemet är särskilt betydande för många barn som har vuxit upp i närheten av ett ledande smältverk.

Historia

De tidigaste kända gjutna blypärlorna hittades på Çatal Höyük -platsen i Anatolien ( Turkiet ) och dateras från cirka 6500 f.Kr., men metallen kan ha varit känd tidigare. Forntida smältning gjordes med massor av blymalm och kol i utomhus härdar och ugnar.

Även om bly är en vanlig metall, hade dess upptäckt relativt liten inverkan i den antika världen. Det är för mjukt för att användas för vapen (utom möjligen som slyngprojektiler ) eller för strukturella element. Men eftersom den var lätt att gjuta och forma kom den att användas i stor utsträckning i antikens Greklands klassiska värld och antika Rom för rörledning och lagring av vatten. Det användes också som en murbruk i stenbyggnader och som ett skrivmaterial . Smältverk var vattendrivna kvarnar som användes för att smälta bly eller andra metaller. Den romerska blysmältningen har lett till bevis på global förorening. Grönlands iskärnor från 500 BCE till 300 CE visar mätbart förhöjt blyinnehåll i atmosfären. Forskare som studerar en iskärna från Colle Gnifetti, i den schweiziska delen av Monte Rosa -massivet , har funnit att högre historiska europeiska luftförorenade blyföroreningsnivåer är förknippade med förändringar i det monetära systemet från guld till silver från år 640 CE, med huvudmannen troligen är Melle -gruvorna i Frankrike . Senare luftföroreningar, mellan åren 1170-1216 CE, korrelerar ännu starkare med samtidiga register över bly- och silverproduktion från gruvor i Peak District of England, på nivåer som liknar dem som ses under den industriella revolutionen .

Georgius Agricola (1494-1555) presenterade detaljer om blysmältningsmetoder och anläggningar som var aktuella i Europa under första hälften av 1500-talet i bok IX i hans avhandling om gruvdrift och metallurgi, De Re Metallica . Metoderna sträckte sig från primitiva öppna härdarrangemang (i huvudsak brasor på vilka blymalm staplades) till masugnar med kontinuerlig drift.

I USA finns 400 glömda blysmältningsföretag som verkade på 1930- till 1960 -talet och kan ha deponerat farliga halter av blyföroreningar i närliggande jord.

Historiska gruv- och smältplatser

Asien

Australien

Europa

Nordamerika

Sydamerika

Aktiva blygruvor och smältverk

Doe Run blysmältverk i Herculaneum , Missouri

Afrika

Australien

Asien

Europa

  • Rönnskär kopparsmältverk finns i Skelleftehamn , Sverige och dess huvudprodukter är koppar, zinkklinker, bly och ädelmetaller.
  • Bergsöe blysmältverk utanför Landskrona i södra Sverige utvinner bly från bilbatterier.
  • Tara gruva
  • KCM i Plovdiv som har producerat bly i över 60 år med en masugn och nu håller på att få en ny TSL -ugn på 60 miljoner euro online för att ersätta den åldrande masugnen.

Nordamerika

Sydamerika

Se även

Referenser

externa länkar