Phản ứng hóa học của Luyện Chì

Chemical Reactions of Lead Smelting

Posted by Box XV on April 21, 2023. 3 min read.

Galen (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp galène /galɛn/), còn được viết là ga-len, là một dạng khoáng vật tự nhiên của Chì Sulfide. Nó là một khoáng vật quặng chì rất quan trọng.

Galen là một trong những khoáng vật Sulfide phổ biến và phân bố rộng khắp nhất trên Trái Đất. Nó kết tinh theo hệ tinh thể lập phương và thường gặp ở dạng hình bát diện. Nó thường đi cùng với các khoáng vật khác như: sphalerit, canxít và fluorit.

Quặng galen thường chứa một lượng bạc đáng kể ở dạng pha khoáng vật bạc Sulfide hoặc ở dạng dung dịch rắn hạn chế trong cấu trúc galen. Các loại galen chứa bạc này đã từ lâu làm nguồn quặng bạc quan trọng. Bên cạnh đó, kẽm, cadmi, antimon, asen và bismuth cũng có mặt trong các quặng chì. Selen thay thế lưu huỳnh trong cấu trúc cấu thành nên các loạt dung dịch rắn. Khoáng vật altait telurua có cùng cấu trúc với galen. Trong đới phong hóa hoặc oxy hóa galen biến đổi thành anglesit (Chì Sulfide) hay cerussit (Chì Cacbonat). Galen tiếp xúc với nước axít mỏ có thể bị oxy hóa thành anglesit bởi các vi khuẩn có trong tự nhiên và vi khuẩn cổ bởi quá trình tương tự như phương pháp tách kim loại bằng vi khuẩn

Sơ đồ công nghệ sản xuất chì thỏi 5.000 tấn/năm

Khoáng chất chì chính và sơ cấp là galena (công thức hóa học = PbS) bao gồm 86,6% Chì. Để nấu chảy khoáng chất này, cần phải sử dụng lò cao. Lò cao là một lò khổng lồ được sử dụng để thực hiện các quá trình nấu chảy. Quá trình nấu chảy galena đòi hỏi hai phản ứng hóa học quan trọng xảy ra trong lò.

I. Sử dụng Lò cao

Galena được nung (phản ứng với O2) để loại bỏ thành phần lưu huỳnh (sulfur) của sunfua kim loại. Nung là phương pháp trong đó quặng sunfua (tức là quặng chứa PbS) được nung nóng trong không khí để chuyển đổi sunfua kim loại thành oxit kim loại hoặc chính kim loại.

Phương trình chữ

Chì (II) Sunfua + Oxy = Chì (II) Oxit + Sulphur Dioxide

Phương trình hóa học

2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2

Ôxít chì (II) mới được hình thành sau đó phản ứng với than cốc để thu được Chì tinh chế. Than cốc là một dạng than nguyên chất có chứa carbon và rất cần thiết trong việc tách kim loại khỏi oxit của chúng.

Phương trình chữ

Chì (II) Oxit + Cacbon = Chì + Cacbon Dioxit

Phương trình hóa học

2PbO + C = 2Pb + CO2

II. Nấu chảy

Có một quá trình khác trong đó khoáng chất galena có thể được nấu chảy. Nó cũng đòi hỏi hai phản ứng hóa học xảy ra trong lò.

Do có hàm lượng lưu huỳnh nên cacbon từ than cốc sẽ không khử được chì. Vì vậy, khoáng chất này phải được rang để oxy hóa lưu huỳnh và tạo ra oxit kim loại từ galena.

Phương trình chữ

Chì (II) Sunfua + Oxy = Chì (II) Oxit + Sulphur Dioxide

Phương trình hóa học

2PbS + 3O2 à 2PbO + 2SO2

Quặng thô sau đó được thêm vào sản phẩm và được nung nóng thêm.

Phương trình chữ

Chì (II) Oxit + Chì (II) Sunfua = Chì + Sulphur Dioxide

Phương trình hóa học

2PbO + PbS = 3Pb + SO2

Tham khảo: