استخراج سرب با استفاده از فیلترپرس

سرب فلزی متراکم، نرم و کم ذوب است. این جزء مهم باتری ها است و حدود 75 درصد از تولید سرب جهان توسط صنعت باتری مصرف می شود. سرب متراکم ترین فلز رایج به جز طلا است و همین کیفیت باعث می شود که در حفاظ صوتی و به عنوان سپری در برابر اشعه ایکس موثر باشد. سرب در برابر خوردگی توسط آب مقاومت می کند، بنابراین از دیرباز در صنعت لوله کشی استفاده می شود. همچنین به رنگ ها اضافه می شود و یک ماده سقفی با ماندگاری طولانی ایجاد می کند.

سرب در صورت استنشاق یا بلعیده شدن برای انسان یک خطر برای سلامتی انسان است و در تولید گلبول های قرمز خون اختلال ایجاد می کند. استفاده از آن باید به دقت کنترل شود، و چندین مورد از استفاده های رایج قبلی از سرب اکنون توسط دولت ایالات متحده محدود شده است. رنگ سربی در بسیاری از ساختمان‌های قدیمی یافت می‌شود، اما اکنون بیشتر در سازه‌های فولادی در فضای باز مانند پل‌ها برای بهبود شرایط جوی استفاده می‌شود.

سرب معمولاً در شیشه و مینا نیز استفاده می شود. در لوله‌های تصویر تلویزیونی و پایانه‌های نمایش ویدئویی رایانه، سرب به جلوگیری از تشعشع کمک می‌کند، و بخش داخلی، هر چند نه بیرونی، لامپ معمولی از شیشه سربی ساخته شده است. سرب همچنین استحکام و درخشندگی ظروف شیشه ای کریستالی را افزایش می دهد. از سرب برای ساخت بلبرینگ و لحیم کاری استفاده می شود و در تولید لاستیک و پالایش روغن از اهمیت بالایی برخوردار است.

برای مشاوره و راهنمای خرید با کیفیت ترین دستگاه فیلترپرس با کارشناسان پلی آب صفا تماس بگیرید

قدمت تولید سرب حداقل 8000 سال پیش است. سرب در 5000 سال قبل از میلاد در مصر مورد استفاده قرار می گرفت و در زمان فراعنه در لعاب سفال و به عنوان لحیم کاری استفاده می شد. در اشیاء زینتی نیز ریخته می شد. رنگ سفید سربی در مصر، یونان و روم باستان نیز استفاده می شد. روم باستان از لوله های سربی برای کارهای آب گسترده خود استفاده می کرد. برخی از اثرات سمی سرب نیز در اوایل دوران رومیان مورد توجه قرار گرفت، اگرچه تصور می شد سرب دارای ویژگی های پزشکی مثبت نیز باشد. در قرن 15 و 16، سازندگان از سرب به عنوان پوشش سقف کلیساها استفاده می کردند. اولین باتری سرب به یک فیزیکدان فرانسوی به نام گاستون پلانته نسبت داده می شود که آن را در سال 1859 اختراع کرد. تا سال 1889، به اصطلاح باتری های ذخیره سرب اسید از نوع مدرن به صورت تجاری تولید می شد.
معادن مدرن سرب سالانه حدود 3 میلیون تن سرب تولید می کنند. این تنها نیمی از سرب مورد استفاده در سراسر جهان است. باقی مانده با بازیافت به دست می آید. بزرگترین تولید کننده سرب استرالیا و پس از آن ایالات متحده، چین و کانادا هستند. سایر کشورهای دارای ذخایر عمده سرب مکزیک، پرو، روسیه و قزاقستان هستند.

مواد خام

سرب از سنگ معدن های حفر شده از معادن زیرزمینی استخراج می شود. بیش از 60 ماده معدنی حاوی نوعی سرب هستند، اما تنها سه ماده معدنی معمولاً برای تولید سرب استخراج می شوند. رایج ترین آنها گالن نام دارد. شکل خالص گالن فقط حاوی سرب و گوگرد است، اما معمولاً با فلزات دیگری از جمله نقره، مس، روی، کادمیوم و آنتیموان و همچنین آرسنیک در آن یافت می‌شود. دو کانی دیگری که به صورت تجاری برای سرب استخراج می شوند عبارتند از: سروسیت و انگلسیت. بیش از 95 درصد کل سرب استخراج شده از یکی از این سه کانی به دست می آید. با این حال، بیشتر ذخایر این سنگ‌ها به تنهایی یافت نمی‌شوند، بلکه با مواد معدنی دیگری مانند پیریت، مارکازیت و مخلوط روی مخلوط شده‌اند. بنابراین مقدار زیادی سنگ سرب به عنوان محصول جانبی سایر معادن فلزات، معمولا روی یا نقره، به دست می آید. تنها نیمی از کل سرب مصرفی سالانه استخراج می‌شود، زیرا نیمی از آن از طریق بازیافت، عمدتاً از باتری‌های خودرو، بازیافت می‌شود.

علاوه بر خود سنگ معدن، فقط چند ماده خام برای تصفیه سرب لازم است. فرآیند تغلیظ سنگ معدن به روغن کاج، زاج، آهک و زانتات نیاز دارد. سنگ آهک یا سنگ آهن در طی فرآیند بو دادن به سنگ سرب اضافه می شود. کک، تقطیر زغال سنگ، برای گرم کردن بیشتر سنگ معدن استفاده می شود.

فرآیند تولید:

استخراج سنگ معدن

۱. اولین قدم در بازیابی سنگ معدن سرب، استخراج زیرزمینی آن است. کارگرانی که از ماشین آلات سنگین استفاده می کنند سنگ را از تونل های عمیق با ماشین آلات سنگین حفاری می کنند یا آن را با دینامیت منفجر می کنند و سنگ معدن را تکه تکه می کنند. سپس سنگ معدن را روی لودرها و کامیون ها بیل می زنند و آن را به چاه می کشند. شفت در یک معدن بزرگ ممکن است یک مایل یا بیشتر از محل مته یا انفجار فاصله داشته باشد. معدنچیان سنگ معدن را به پایین شفت می ریزند و از آنجا به سطح بالا برده می شوند.

تغلیظ سنگ معدن

۲. پس از اینکه سنگ از معدن خارج شد، در یک آسیاب تغلیظ تصفیه می شود. تغلیظ به معنای حذف سنگ ضایعات از سرب است. برای شروع، سنگ معدن باید به قطعات بسیار کوچک خرد شود. سنگ معدن آسیاب می شود و به صورت ذرات با قطر 0.1 میلی متر یا کمتر باقی می ماند. این بدان معناست که تک تک دانه ها ریزتر از نمک خوراکی هستند. بافتش چیزی شبیه شکر دانه ریزه.

جهت استعلام قیمت فیلترپرس با کارشناسان پلی آب صفا تماس بگیرید

شناورسازی

۳. سنگ معدن اصلی سرب، گالن، به درستی به عنوان سولفید سرب شناخته می شود و گوگرد بخش قابل توجهی از این کانی را تشکیل می دهد. فرآیند فلوتاسیون بخش‌های گوگرددار سنگ معدن را جمع‌آوری می‌کند که حاوی فلز ارزشمند نیز می‌باشد.

ابتدا سنگ ریز خرد شده با آب رقیق شده و سپس در مخزنی به نام سلول فلوتاسیون ریخته می شود. مخلوط سنگ معدن و آب را دوغاب می گویند. سپس یک درصد روغن کاج یا یک ماده شیمیایی مشابه به دوغاب داخل مخزن اضافه می شود. سپس مخزن به هم می زند و مخلوط را به شدت تکان می دهد. روغن کاج ذرات سولفید را جذب می کند. سپس هوا از داخل مخلوط عبور می کند. این باعث می شود که ذرات سولفید یک کف روغنی در بالای مخزن ایجاد کنند. سنگ ضایعاتی که گنگ نامیده می شود به پایین فرو می رود.

فرآیند فلوتاسیون با استفاده از آنالایزرهای اشعه ایکس کنترل می شود. یک مانیتور فلوتاسیون در اتاق کنترل می تواند محتوای فلزی دوغاب را با استفاده از آنالیز اشعه ایکس بررسی کند. سپس، با کمک یک کامپیوتر، مانیتور ممکن است نسبت افزودنی شیمیایی را برای بهینه سازی بازیابی فلز تنظیم کند.

مواد شیمیایی دیگری نیز به سلول شناور اضافه می شود تا به تمرکز مواد معدنی کمک کند. زاج و آهک فلز را جمع می کنند یا ذرات را بزرگتر می کنند. زانتات نیز به دوغاب اضافه می شود تا به ذرات فلزی شناور به سطح کمک کند. در پایان فرآیند فلوتاسیون، سرب از سنگ جدا شده و سایر کانی ها مانند روی و مس نیز جدا شده اند.

با کمک یک کامپیوتر، مانیتور ممکن است نسبت افزودنی شیمیایی را برای بهینه سازی بازیابی فلز تنظیم کند. مواد شیمیایی دیگری نیز به سلول شناور اضافه می شود تا به تمرکز مواد معدنی کمک کند. زاج و آهک فلز را جمع می کنند یا ذرات را بزرگتر می کنند.

فیلتر کردن

۴. پس از اینکه سنگ معدن در سلول های فلوتاسیون متمرکز شد، به سمت فیلتری جریان می یابد که تا 90 درصد آب را حذف می کند. کنسانتره در این نقطه حاوی 40 تا 80 درصد سرب، با مقادیر زیادی ناخالصی های دیگر، عمدتاً گوگرد و روی است. در این مرحله آماده ارسال به کارخانه ذوب می باشد. گنگ یا سنگی که حاوی مواد معدنی نبود، باید از مخزن فلوتاسیون خارج شود. ممکن است در حوضچه ای شبیه دریاچه طبیعی ریخته شود و زمانی که حوض در نهایت پر شود، می توان زمین را دوباره کاشت.

بو دادن سنگ معدن

۵. کنسانتره سرب تازه از فیلتر باید بیشتر تصفیه شود تا گوگرد حذف شود. پس از تخلیه کنسانتره در کارخانه زینتر، آن را با سایر مواد سرب دار و با ماسه و سنگ آهک مخلوط می کنند. سپس مخلوط را روی یک رنده متحرک پخش کنید. هوایی که تا 2550 درجه فارنهایت (1400 درجه سانتیگراد) گرم شده است از داخل رنده می دمد. کک به عنوان سوخت اضافه می شود و گوگرد موجود در کنسانتره سنگ معدن به گاز دی اکسید گوگرد می سوزد. این دی اکسید گوگرد یک محصول جانبی مهم فرآیند پالایش سرب است. در یک کارخانه اسیدی جداگانه گرفته می شود و به اسید سولفوریک تبدیل می شود که کاربردهای زیادی دارد. پس از اینکه سنگ معدن به این روش برشته شد، به ماده ای شکننده به نام زینتر تبدیل می شود. زینتر بیشتر از اکسید سرب است، اما همچنین می تواند حاوی اکسیدهای روی، آهن و سیلیکون، مقداری آهک و گوگرد باشد. همانطور که زینتر از رنده متحرک عبور می کند، به توده ها شکسته می شود. سپس توده ها در کوره بلند بارگذاری می شوند.

برای خرید باکیفیت ترین دستگاه فیلترپرس همین حالا کلیک کنید

انفجار

۶. زینتر همراه با سوخت کک در بالای کوره بلند می افتد. یک انفجار هوا از قسمت پایینی کوره می آید و کک را می سوزاند. کک در حال سوختن دمایی در حدود 2200 درجه فارنهایت (1200 درجه سانتیگراد) تولید می کند و مونوکسید کربن تولید می کند. مونوکسید کربن با سرب و سایر اکسیدهای فلزی واکنش داده و سرب مذاب، سرباره ضایعات غیرفلزی و دی اکسید کربن تولید می کند. سپس فلز مذاب به داخل کتری ها یا قالب ها کشیده می شود.

پالایش

۷. سرب مذاب که از کوره بلند می آید از 95 تا 99 درصد خالص است. در این نقطه شمش پایه نامیده می شود. برای حذف ناخالصی ها باید بیشتر تصفیه شود، زیرا سرب تجاری باید از 99-99.999٪ خالص باشد. برای پالایش شمش، آن را در شمش نگهداری می کنند

کتری تفاله در دمایی درست بالاتر از نقطه ذوب آن، حدود 626 درجه فارنهایت (330 درجه سانتیگراد). در این دما، هر مسی که در شمش باقی می ماند تا بالای کتری بالا می رود و یک تفاله یا تفاله تشکیل می دهد که می توان آن را از بین برد. طلا و نقره را می توان با افزودن مقدار کمی روی به آن از شمش جدا کرد. طلا و نقره راحت‌تر از سرب در روی حل می‌شوند و زمانی که شمش کمی سرد شود، تفاله روی به سمت بالا بالا می‌آید و سایر فلزات را با خود می‌آورد.

هزینه یابی

۸. هنگامی که سرب به اندازه کافی تصفیه شد، سرد شده و به شکل بلوک هایی ریخته می شود که ممکن است به وزن یک تن برسد. این محصول نهایی است. آلیاژهای سرب نیز ممکن است در کارخانه ذوب تولید شوند. در این حالت فلزات به نسبت های دقیق به سرب مذاب اضافه می شوند تا ماده سرب برای مصارف صنعتی خاص تولید شود. به عنوان مثال، سرب که معمولاً در باتری‌های اتومبیل و همچنین برای لوله، ورق، پوشش کابل و مهمات استفاده می‌شود، با آنتیموان آلیاژ می‌شود، زیرا این امر استحکام فلز را افزایش می‌دهد.

محصولات جانبی/ضایعات

پالایش سرب چندین محصول جانبی تولید می کند. گانگ یا سنگ ضایعات با تغلیظ سنگ انباشته می شود. اکثر مواد معدنی از سنگ حذف شده اند، بنابراین این زباله ها توسط صنعت به عنوان یک خطر زیست محیطی در نظر گرفته نمی شود. می توان آن را به یک حوضچه دفع، که شبیه یک دریاچه طبیعی است، پمپ کرد. اسید سولفوریک محصول جانبی اصلی فرآیند ذوب است. هنگامی که سنگ معدن در کارخانه تف جوشی برشته می شود، گاز دی اکسید گوگرد آزاد می شود. برای محافظت از جو، دود و دود گرفته می شود و هوای آزاد شده توسط گیاه ابتدا تمیز می شود. دی اکسید گوگرد در یک کارخانه اسید جداگانه جمع آوری شده و به اسید سولفوریک تبدیل می شود. پالایشگاه می تواند این اسید و همچنین محصول اولیه خود یعنی سرب را بفروشد.

آلودگی هوا می تواند ناشی از فرآوری سرب نیز باشد. کارخانه ذوب به یک “خانه کیسه ای” نیاز دارد، یعنی یک مرکز مجزا برای فیلتر کردن و خلاء دودها به طوری که سرب در جو آزاد نشود. با این وجود، ذرات سرب به جو می رسند. بیشتر مواد زائد جامد تولید شده توسط فرآیند ذوب، ماده ای متراکم و شیشه ای به نام سرباره است. این حاوی سرب و همچنین روی و مس است. سرباره سمی تر از گنگ است و باید به طور ایمن نگهداری شود و تحت نظارت باشد تا به محیط فرار نکند و با جمعیت ها تماس پیدا نکند.

آینده صنعت سرب

به نظر می رسد پیشرفت های جدید در صنعت سرب کمتر به دنبال بهبود در فرآیند تولید باشد تا یافتن کاربردهای جدید برای خود سرب. از آنجایی که بخش زیادی از سرب استخراج شده و بازیافت شده برای تولید باتری به صنعت خودروسازی فروخته می شود، تولیدکنندگان سرب کاملاً به سلامت صنعت خودرو وابسته هستند. اما تولیدکنندگان سرب علاقه مند به یافتن کاربردهای جدید برای سرب هستند تا ثبات بیشتری در بازار به آنها بدهند.

جهت مشاوره برای خرید دستگاه فیلترپرس برای استخراج مس، سرب و روی همین حالا با کارشناسان پلی آب صفا تماس بگیرید.

یکی از کاربردهای جدید سرب، ورقه ورقه سربی- فایبرگلاس است. ورق های سرب را می توان بین گچ و فایبرگلاس لمینیت کرد و یک ماده مجرای برتر را تشکیل داد که به جداسازی صدا کمک می کند. به عنوان مثال، اگر از این دستگاه در یک واحد تهویه مطبوع استفاده شود، به طور موثری صدای دستگاه را کم می کند. یکی دیگر از بازارهای بالقوه برای سرب، مهار زباله های هسته ای است. ذخیره ایمن مواد رادیواکتیو یک نگرانی فزاینده در سراسر جهان است. صنعت سرب در حال تحقیق بر روی قوطی های ساخته شده از تیتانیوم با لایه داخلی سرب یا سرب و پلاستیک است و ادعا می کند که یک لایه یک اینچی سرب می تواند 880 سال به عمر ظرفی که به درستی مدفون شده است اضافه کند. و محققان در ایالات متحده به اتومبیل های آینده نگاه می کنند.

استفاده از فیلترپرس در صنعت سرب و روی:

فیلتر پرس ها در کارخانه های فرآوری صنعت معدن به دلیل جنبه مثبت انعطاف پذیری فنی-فرایندی زیاد از جمله موارد دیگر استفاده می شود. متداول ترین کاربردها آبگیری ذغال سنگ ریز و باطله زغال سنگ (بهترین بخش‌ها) و همچنین جداسازی جامد-مایع سوسپانسیون کنسانتره سنگ های معدنی است که توسط فلوتاسیون متمرکز شده و متعاقباً از محصولات فرعی معدنی جدا می شود. در این مرحله فلزاتی مانند روی، آهن و مس استخراج می‌شوند، اما فلزات گرانبهایی مانند طلا، نقره و پلاتین نیز در معادن مربوطه به صورت کیک فیلتر ضد سوراخ استخراج می‌شوند. فیلتر پرس های غشایی ترجیحاً در اینجا برای دستیابی به بازده کمی بالا در شستشوی کیک و محتویات ماده خشک بالا با استفاده از پردازش فشرده استفاده می شود.

در طی فرآوری سنگ معدن ریز آسیاب شده (هضم سنگ معدن موجود) در یک دوغاب آبی (تعلیق) توسط فلوتاسیون غلیظ شده و متعاقباً از محصولات فرعی معدنی جدا می شود. سپس سوسپانسیون کنسانتره به دست آمده آبگیری می شود. با توجه به اندازه ذرات سنگ معدن، فیلتر پرس ها به طور خاص به شکل فیلتر پرس محفظه ای یا فیلتر پرس غشایی به عنوان مرحله جداسازی جامد از مایع عمل می کنند. اینها کنسانتره را تا مقدار آب مورد نیاز آبگیری می کنند. فیلتر پرس های ممبران این ویژگی خاص را دارند که کیک فیلتر به دست آمده به صورت اختیاری به صورت مکانیکی پرس می شود و پس از فیلتراسیون و شستشوی کیک فیلتر، علاوه بر آن در یک عملیات فشرده سازی آبگیری می شود. با کمک عملکرد دمیدن خشک کیک، آب منفذ موجود در کیک فیلتر خارج می شود. محتوای ماده خشک بالاتر محتوای رفتار انحلال بهتر کیک فیلتر را ایجاد می کند. فیلتر پرس های با طراحی تمام اتوماتیک برای چرخه سریع و ظرفیت های بالا در دسترس هستند.

استفاده از فیلتر پرس در صنایع معدنی روی نیز می‌تواند بهبود کیفیت و خلوص محصولات را به همراه داشته باشد. در فرآیند استخراج و پالایش روی، ممکن است ذرات جامد و آلودگی‌هایی مانند خاک، سنگ‌های بزرگ، آهن و غیره در محصول وجود داشته باشند. استفاده از فیلتر پرس باعث جداسازی این ذرات جامد و کاهش آلودگی محصول می‌شود.

علاوه بر این، استفاده از فیلتر پرس در صنایع معدنی روی باعث تصفیه محصول و جداسازی ذرات ناخواسته می‌شود. در فرآیند فیلتراسیون با فیلتر پرس، مواد جامد و ذرات بزرگ تر از حفره‌های فیلتر جدا می‌شوند و تنها مایعات مورد نیاز برای تولید محصول از طریق پوره‌های فیلتر عبور می‌کنند. این عمل باعث تصفیه محصول و افزایش خلوص آن می‌شود.

بنابراین، استفاده از فیلتر پرس در صنایع معدنی روی نیز بهبود کیفیت و خلوص محصولات را به همراه دارد و از ضایعات و آلودگی‌های موجود در محصول جدا می‌شود.
جهت دریافت مشاوره و خرید دستگاه فیلترپرس همین امروز تماس بگیرید