Какая температура плавления свинца

Свинец (Pb) – серебристо-белый мягкий металл. Он очень податлив, пластичен, плотен, прочен, устойчив к коррозии и является плохим проводником электричества. Свинец извлекается из свинцовой руды обжигом и затем обрабатывается в доменной печи или подвергается прямой плавке, без обжига. Дополнительная очистка металла удаляет примеси. Температура плавления свинца tп = 327 °C, а кипения tк = 1749 °C. Электрическое удельное сопротивление на порядок выше, чем у других промышленных металлов. Поверхность свинца быстро окисляется на воздухе, что делает его очень устойчивым к коррозии. 

Свинец хорошо растворяется в азотной кислоте, но не растворяется в соляной и серной кислоте. Поэтому он считается стабильным химическим элементом. Из-за низкой tп и относительно простого способа производства, свинец используется во многих отраслях промышленности. Заводы по переработке и плавке свинца, работают как с первичным, так и со вторичным свинцом. 

Первичный свинец добывается, отделяется от руды и перерабатывается в различные продукты, а вторичный свинец извлекается из бывших в употреблении изделий, например из использованных батарей. Плавление свинца является ключевым процессом в изготовлении свинцовых изделий. Как вторичные, так и первичные процессы плавки могут быть причиной выбросов большого количества свинца в окружающую среду.

Как, расплавить свинец в домашних условиях

Какова температура плавления свинца, нам уже известно (tп = 327 °C). Этой температуры достаточно, чтобы свинец расплавился и стал жидким. Жидкому свинцу можно легко придать любую форму. Рассмотрим один из простых способов плавки свинца. Возьмем небольшой плавильный котел, подготовим источник тепла и ложку для перемешивания расплавленного свинца. Источником тепла может стать плита, гриль, открытый огонь и даже горелка. Как, расплавить свинец в домашних условиях, в несколько этапов:

1. Положить плавильный котел на источник тепла и установить плиту на средний огонь.
2. Поместить свинец в котел и перемешивать ложкой, для обеспечения равномерного расплавления металла.
3. Обеспечить адекватную вентиляцию, использовать защитные очки и перчатки.
4. Как только свинец расплавится, залить ложкой в формы (в железные банки или другие) и дать ему остыть. 

Вы уже знаете, как плавить свинец в домашних условиях, однако, важно использовать защитные оборудования и специальные инструменты, чтобы не допустить слишком высоких температур. Кроме того, важно убедиться, что помещение, в котором вы плавите свинец, хорошо проветривается. Пары свинца могут быть токсичными, и их следует всегда надлежащим образом выводить наружу, чтобы предотвратить контакт с людьми и горючими материалами.

Меры предосторожности при плавлении свинца

От того, какова температура плавления свинца, зависит процент загрязнения окружающей среды. Чтобы безопасно плавить свинец дома и работать с металлом, нужно соблюдать меры предосторожности. Лучший способ сделать это, иметь защитное снаряжение, например, длинные брюки, рубашку с длинными рукавами, тяжелые резиновые сапоги и защитную маску. Следует избегать контакта с парами, образующимися при плавлении свинца. Для этого рекомендуется использовать респиратор. Если жидкий свинец оставить остывать, он в конечном итоге затвердеет и вернется в свою первоначальную твердую форму. Таким процессом можно управлять: 

• позволить свинцу медленно остывать и затвердевать в более твердые и прочные формы; 
• быстро охлаждать свинец, чтобы создавать более легкие, тонкие и податливые формы.

При воздействии чрезвычайно высоких температур, свинец меняет форму. Сперва, металл из твердого состояния превращается в жидкое (при 327 °C) состояние, а затем в газообразное (при 1749 °C), то есть испаряется. Свинец в газообразном виде опасен для здоровья. Все три состояния металла (твердое, жидкое, газообразное) напрямую зависят от воздействия силы тепла и носят контролируемый и управляемый характер. 

https://www.high-endrolex.com/22

Первичный процесс плавки свинца 

Осуществляется отделение свинца от руды с использованием необходимой температуры – теплоты плавления свинца и восстановителей или очищающих агентов, таких как кокс и древесный уголь. Таким образом, в случае добычи свинцовой руды, она подвергается нескольким различным производственным процессам: спеканию, плавке и очистке. В результате, природный материал преобразуется в пригодный для использования свинец, с необходимыми характеристиками. 

На фазе спекания, сера удаляется из свинцовой руды, с использованием процесса сжигания горячего воздуха. После удаления серы, свинец отправляют в плавильный цех, где его нагревают при чрезвычайно высоких температурах, чтобы изолировать чистый свинец от других металлов и материалов в руде. Любые оставшиеся металлы или другие материалы, оставшиеся после плавки, удаляются в процессе рафинирования. Во время всех вышеперечисленных процессов, выделяются свинцовая пыль и дым, а после плавки остается шлак и загрязненные частицы свинца.

Вторичный процесс плавки

Вторичный процесс обработки свинца аналогичен первичному, но используется отличная от первичной технология нагрева. После извлечения свинца из использованных материалов, его помещают в печь, где металл нагревают коксом или древесным углем, чтобы «изолировать» от других соединений. Большая часть используемых материалов – это бывшие в эксплуатации свинцово-кислотные аккумуляторы.

Как и при выплавке первичного свинца, при переработке вторичного, образуются свинцовая пыль и токсичный шлак. Если плавильные установки и оборудование не сконструированы должным образом, токсины могут попасть в окружающую среду и загрязнить атмосферу, почву, воду и продукты питания. Рассмотрим используемые для плавки металла оборудования, ознакомимся с некоторыми технологиями и новыми терминами:

1. Зона разборки аккумуляторов. На заводе разбирают свинцово-кислотные аккумуляторы и разделяют их на компоненты.
2. Рукавный фильтр – конструкция, в которой размещаются рукава тканевого фильтра трубчатой ​​или огибающей формы. Используется рукавный фильтр для высокоэффективного сбора твердых частиц (пыли, паров) из загрязненных потоков.
3. Доменная печь – это восстановительные печи, в которых производится твердый или сурьмянистый свинец, содержащий около 10% сурьмы. Предварительно обработанный металлический лом, перегонный шлак, железный коксовый лом, переработанный шлак, колошниковая пыль и известняк, используются в качестве шихтовых материалов. Технологическое тепло, необходимое для плавления свинца, вырабатывается в результате реакции загружаемого кокса, который запускается в печь (с нижней части) через фурмы. Часть кокса сгорает, а оставшаяся часть восстанавливает оксиды свинца.
4. Место загрузки – отверстие, через которое сырье вводится в печь.
5. Шихта – материал, подаваемый в печь для плавки и рафинирования.
6. Преобразователь – стальные обечайки, изделия, футерованные магнезитовым кирпичом. Конвертеры используются для очистки штейна после плавки.
7. Вагранка – вертикальная цилиндрическая шахтная печь с огнеупорной футеровкой, оснащенная воздушными отверстиями (известными как фурмы) на дне. Воздух подается от вентилятора с принудительной тягой. Качественная плавка осуществляется в вагранке за счет тепла, выделяющегося при соединении кокса (реакция между кислородом воздуха и углеродом в топливе), находящегося в контакте с металлической частью шихты и флюсами. Расплавленный металл отводится через летку.
8. Окалина – накипь, которая появляется на верхнем слое жидкого металла. Окалина относится к оксидам свинца, меди и сурьмы.
9. Сушилка – обогреваемая камера, используемая для удаления влаги из содержащих свинец материалов, перед их загрузкой в ​​плавильную печь.
10. Колпак кожуха – колпак, закрывающий источник неорганизованных выбросов технологического процесса сверху и со всех сторон. Он имеет отверстия для доступа к источнику и для удаления отходов из него.
11. Флюс – любой из множества материалов, используемых для очистки металлов или для предотвращения чрезмерного окисления поверхностного слоя на расплавленном металле. Это вещество используется для облегчения извлечения шихты. Из-за его способности входить в реакцию с примесями и загрязняющими веществами, флюс способствует образованию более жидкого, легко удаляемого шлака.
12. Неорганизованный источник пыли – стационарный источник выбросов опасных загрязнителей воздуха, при выплавке вторичного свинца. Пыль возникает в результате обработки, хранения, транспортировки и других действий. В состав необработанного свинца входят элементы, которые во время обработки выбрасываются через дымовую трубу. 
13. Молотковая мельница – машина, предназначенная для измельчения полных свинцово-кислотных аккумуляторов и их компонентов. Она позволяет избежать опасных и самых трудоемких процедур распиловки и выгрузки.
14. Ковш – большой сосуд для приема и обработки расплавленного металла и шлака.
15. Штейн – концентрат ценного металла. Это нечистая смесь сульфидов металлов, получаемая путем плавления сульфидных руд, таких как медь, свинец и никель.
16. Свинцовая машина – оборудование для литья жидкого металла в формы.
17. Первичная плавка – пирометаллургические процессы, проводимые при высоких температурах и сопровождающиеся химическими реакциями. Первичные металлургические комбинаты, перерабатывают сульфидные концентраты, сульфаты, оксиды и металлический лом.
18. Рафинировочные котлы с верхним доступом, очищают металл, взятый из плавильной печи или лома. Поставляется чистая сталь в виде листов или чушек и используется для повторного плавления, и рафинирования.
19. Огнеупорные свойства – термин, используемый для описания материалов, которые сохраняют свою форму и химическую идентичность под воздействием высоких температур. 
20. Отражательная печь – оборудование, имеющее неглубокий паз и работающее за счет излучения тепла от пламени горелки, свода и стен на поверхность шихты (нагреваемого материала). Этот тип печи может быть газовым или жидкотопливным, или их комбинацией. Отражательная печь используется для выделения свинца из металлолома, а также для его извлечения из оксидов и шлаков.
21. Как правильно плавить свинец – вторичная плавка свинца из металлолома. Сырье, используемое при плавке вторичного свинца: лом автомобильных аккумуляторов, балансировочные грузы, трубы, припой и шлаки.
22. Шлак – продукт, образующийся в результате взаимодействия флюса и примесей при рафинировании и плавке металлов. Флюс помогает отделить расплавленный свинец от примесей и образует шлак, который плавает поверх расплавленного металла.
23. Фурма – отверстие в кожухе и огнеупорной футеровке печи, через которое нагнетается воздух.
24. Пробивка фурм и процесс его очистки. Пробивка фурмы осуществляется «перфоратором», который вводит и извлекает пробойник через фурму с силой достаточной для проникновения и удаления прилипших замороженных твердых частиц. Ручная пробивка фурм заменяется автоматической пробивной машиной, которая имитирует и усиливает действие человека при пробивке фурм и сокращает время рабочего процесса.
25. Как выглядит расплавленный свинец. При tп = 327 градусов металл плавится и становится жидким, а при tк =1749°C, переходит в газообразную форму.

Свинец – полезный материал, содержащийся в различных продуктах. Он может использоваться, как в чистом виде, так и в химической смеси, и в сплаве с другими металлами. Свинец является важным элементом для молниезащиты и разрушений. Из плотного и устойчивого к коррозии металла, производятся оболочки кабелей, свинцовые трубы, сплавы, а также боеприпасы, автомобильные аккумуляторы, подшипники и другие изделия.