Анализы свинца (часть 2)

Анализы свинца (часть 2)

Анализы свинца

Анализы свинца

Обработка названными методами проблематична, если в не-рассортированных аккумуляторах содержится много кислоты. Для обработки этих проб существует много способов. Один из них заключается в том, что большие массы высушивают и только после этого дробят или плавят. В соответствии с другим способом массу общей пробы уменьшают после предварительного определения типов аккумуляторов. Эта методика применима для поставок, содержащих несколько различных типов аккумуляторов. Самый неблагоприятный случай (полное смешение неисследованных или неизвестных типов аккумуляторов) должен быть урегулирован в соглашении между поставщиком и покупателем.

 Свинцовый скрап. Под этим названием продают использованный мягкий и твердый свинец, отходы сплавов, скрап всех видов и различной формы. Если поставка неоднородного материала неве-лика, безупречный пробоотбор можно провести только при расплавлении всей поставки. Если партия велика, берут общую пробу, масса которой составляет не менее 10% от массы партии.

Иногда сортируют общую пробу (мягкий свинец, гартблей, части с припоем и т.д.). Чужеродные примеси, такие как цинк, медь, железо, выбирают из общей массы. Общую пробу составляют из частей, соответствующих массовой доле каждого отдельного сорта. Если отдельные партии товара после сортировки все же остаются неоднородными, так что из них нельзя отобрать часть, которая соответствовала бы среднему составу, то всю подпартию сначала расплавляют. Металл и шлак входят в промежуточную пробу пропорционально их доле вместе с сокращенным материалом. При однородном материале достаточно отобрать общую пробу массой 2% от поставки.

Общую или промежуточную пробу плавят в железном тигле. При этом надо избегать перегрева, чтобы присутствующие посторонние металлы не сплавились со свинцом. После расплавления свинца их удаляют и определяют массу. Образующиеся съемы извлекают и обрабатывают как шлак свинца. Из хорошо перемешанной ванны металла черпаком берут ковшовую пробу и отливают в форму или на чистый железный лист, получая пластину толщиной 5—10 мм. Затем ее обрабатывают как отходы и лом, содержащие свинец; определяют массу исходного материала и массу металла и съемов, а по разности их — потери при плавлении.

Черновой свинец (веркблей). Черновой более или менее загрязненный свинец, содержащий благородные металлы, получают в качестве исходного продукта на заводах, производящих свинец. Если слитки большие, то всю партию плавят и из ванны расплава отбирают ковшовую пробу. От поставки, состоящей из одинаковых слитков или пластин, пробу отбирают как от мягкого свинца. От мягкого свинца, содержащего несколько процентов меди, мышьяка и сурьмы, пробы отбирают, как от гартблея. Получающиеся при этом съемы обрабатывают и добавляют к пробе для анализа.

Промежуточные продукты

Обожженный и спеченный материал состоит из крупных кусков и подрешетного продукта. Общую пробу (<1%) перерабатывают до конечной пробы.дроблением, истиранием, просеиванием и сокращением. При контроле содержания серы металлический свинец не учитывают.

Шлаки. Общую пробу от шлаков отбирают, погружая сухой холодный железный стержень в жидкий шлак или шлаковый тигель. Застывший расплав отбивают от стержни и дробят. Надо следить за тем, чтобы в пробу не попадали капельки шпейзы или штейна, оседающие при кристаллизации шлаков на дне и стенках тигля. Материал, застывающий в приемнике для шлака, после выгрузки дробят и откалывают маленькие пробы, которые также дробят, истирают, перемешивают и составляют из них пробу для анализа. Частицы гарниссажа, откалывающиеся при опорожнении шлакового тигля, а также скардовины, шпейзы или штейн не должны включаться в пробу.

Свинцовый штейн, свинцово-медный штейн, шпейзы. Свинцовый и свинцово-медный штейны представляют собой хрупкие материалы, не содержащие обычно металлического свинца или других металлов; их опробуют так же, как кусковые руды. Это относится и к хрупким, бедным свинцом шпейзам.

Напротив, богатые свинцом, вязкие шпейзы дробить нельзя, их следует сверлить. Если торговым договором предусмотрено определение содержания мышьяка или других летучих веществ, то обработка проб плавлением не допускается. Поэтому шпейзы следует поставлять в кусках такого размера, чтобы можно было провести представительный пробоотбор сверлением. Это условие должно быть внесено в торговое соглашение.

Если контроль возможных потерь мышьяка и других летучих компонентов необязателен, то общую пробу можно расплавить и разлить в тонкие пластины, от которых затем следует отобрать стружку при сверлении. Кроме того, шпейзы можно переработать переплавом на штейн (добавлением серы), который дробят и опробуют как кусковой материал.

Если после плавления шпейзы остаются настолько вязкими, что разливать их невозможно, то материал нагревают до 400° С, опрокидывают на специальную плиту и дробят. Для исследования шпейз с металлическими включениями отбирают пробы из расплава. Если это невозможно, то общую пробу тщательно разделяют на металл и шпейзы, чтобы иметь возможность переработать обе фракции отдельно.

Возгоны. Пыли, получаемые при опорожнении отводных газовых и газоочистных каналов, часто содержат мельчайшие частицы металла и могут поэтому быть пирофорными. Наличие хлоридов, особенно хлористого цинка, делает их гигроскопичными. Высушивание их невозможно как, при отборе проб, так и перед взятием навески для анализа. Пробы для анализа упаковывают в плотно закрывающиеся бутыли (не в полиэтиленовые мешки) с надписью «Проба, готовая для анализа, не высушивать!»

Негигроскопичные возгоны опробуют как порошкообразные вещества.

Электролиты. Пробы от электролитов берут из запасных цистерн или бочек пипеткой из искусственного материала и хранят в пластиковых бутылках.

Соли и щелочи, рафинированные по методу Гарриса. При рафинировании свинца по методу Гарриса примеси чернового свинца — мышьяк, сурьма и олово — претерпевают изменения в расплавленной смеси гидроокиси, хлорида н нитрата натрия. Расплавы солей перерабатывают мокрым методом для получения мышьяковокисло-го и сурьмянистокислого натрия, оловяннокислого кальция.

Необработанные сильно щелочные шлаки не являются продуктом для торговли, их анализируют в исходном состоянии. Отбираемые по общим правилам пробы щелочи помещают в бутылки, которые тут же закупоривают.

Сурьмянистокислый натрий и оловяннокислый кальций практически не растворяются в воде. Зачастую они оказываются слабо щелочными и их опробуют как негигроскопичиые вещества.

Шликеры, сжиженные глёты и шлаки. При охлаждении расплавленного чернового свинца с высоким содержанием меди, никеля, кобальта на поверхности расплава выделяются богатые свинцом шликеры. При отборе проб с ними обращаются так же, как с богатыми свинцом отходами. Порошкообразные пенные съемы, возникающие при удалении меди из чернового свинца с помощью серы, называют также шликером. Шлаки, содержащие мышьяк, сурьму и олово, а также сжиженные глёты опробуют, как материалы с небольшим содержанием металла. Это же относится и к сжиженным глётам, получающимся в процессе купелирования.

Мягкий свинец, DIN 1719

Эти коммерческие сорта свинца поставляют в виде слитков, пластин или чушек. В зависимости от массы и однородности поставки в общую пробу отбирают от 2 до 10% указанных единиц. Среднюю пробу от них отбирают пилением, обработкой рашпилем, сверлением или перфорированием. Необходимо особо следить за чистотой поверхности опробуемых заготовок, так как при транспортировке и штабелировании в мягкий металл могут попасть механические примеси.

При отборе проб пилением сквозные или доходящие с двух сторон до середины слитка пропилы располагают, как показано на рис. верхний слева. Этот вид пробоотбора лучше, чем сверление или перфори

рование. Если все же применяют сверление, то операцию проводят по шаблону (рис. верхний справа с пред. стр.) спиральным сверлом диаметром 15 мм с сильно сдвинутой режущей кромкой. С учетом представительности состава средней пробы названные методы в равной степени хорошо подходят для чистого свинца всех сортов.

При большем числе единиц, отобранных в качестве проб, пропилы и отверстия для сверления или штамповки могут располагаться, как показано на рис. нижние с пред стр. Если пропилы или отверстия для взятия проб доходят только до середины слитков, то их обрабатывают попеременно сверху и сбоку.

Среднюю пробу в виде стружки можно сначала расплавить и получить из нее пилением пробу для анализа, однако лучше сразу сократить мелкую стружку и разделить ее на фракции, после чего магнитом удалить попавшие в свинец частицы железа.

При опробовании чистого свинца надо строго следить за тем, чтобы в ходе отбора проб ни в коем случае в свинец не попали частицы посторонних металлов, снижающие степень чистоты. Масса лабораторной пробы для исследования мокрыми методами должна составлять 1 кг.

Сплавы свинца

Сплавы свинца, особенно с сурьмой, медью и оловом, склонны к ликвации. Расслоение не возникает только в эвтектических и некоторых специальных сплавах с определенным содержанием мышьяка. Состав быстро кристаллизующихся зон, таких как периферийные слои отл-ивки, приблизительно соответствует среднему составу. Наоборот, в средних зонах, кристаллизующихся медленнее, уже в соседних областях встречаются значительные отклонения в составе сплавов, даже близких по составу к эвтектическим.

При низких температурах расплавы состоят из взвесей кристаллов, распределенных в основной жидкой массе в соответствии с ее плотностью. Поэтому ковшовые пробы можно отбирать только при температурах, когда расплав однороден, т. е. выше линии ликвидус. В обычных сплавах свинца полный переход в жидкое состояние происходит при 400° С, тогда как при высоком содержании меди и цинка температуру следует повысить до 600° С и выше. Необходимо все время тщательно перемешивать расплав перед отбором проб, но избегать чрезмерного нагревания. Пробы отбирают хорошо прогретым ковшом, чтобы исключить возможность расслоения. Разливку производят в холодную форму слоем толщиной 5—10 мм.

 Сплавы свинца, сурьмы и олова (гартблей, подшипниковые и шрифтовые металлы, свинцовые сплавы для литья под давлением, припои). В общую пробу от однородных плавок отбирают 2—5% (если поставка небольшая, то и больше) чушек, слитков, пластин и т. д. При опробовании неоднородных штабелей массу пробы увеличивают до 10%, если предварительно материал не сортируют по номерам плавок и виду.

Среднюю пробу из общей пробы получают пилением, строганием.

Стружка, полученная из общей пробы, в зависимости от размера частиц имеет различный состав. Ее разделяют просеиванием через сита с отверстиями размером 1,0 и 0,5 мм на три фракции и в пробе обозначают как металл 1, металл 2 и металл 3, в соответствии с полученными фракциями.

Масса пробы для анализа зависит от массы и вида подлежа-щих анализу составных частей. Обычно масса пробы составляет 200 г.

Переработанный свинец

Свинцовые полупродукты. Пробы от свинцовых заготовок отбирают в зависимости от их формы пилением или сверлением. Полученные обрезки или стружку обрабатывают до пробы для анализа, как пробы мягкого свинца. Куски для отбора проб выбирают произвольно из всей готовой продукции. В начале и в конце рабочего процесса состав готовой продукции может отклоняться от среднего.

Материал со свинецсодержащим покрытием. Для определения химического состава свинцового покрытия берут общую пробу (1— 5% массы поставки), осторожно расплавляют металл покрытия и отливают из него тонкие пластинки, которые сверлят или пилят. Из полученной при этом стружки изготовляют пробу для анализа. Если надо определить толщину покрытия или содержание свинца в партии товара, то следует учитывать, что при расплавлении часть свинца остается с основным металлом. Основной металл переводят в штейн путем сплавления с серой, его дробят, сокращают и готовят до пробы для анализа на штейн. Однако лучше при этом прибавлять получаемые в процессе плавления и разливки свинца съемы. Если съемы должны составить отдельную фракцию, то их обрабатывают, как аккумуляторный свинец. Набор проб состоит из фракций «свинец», «штейн» и, возможно, «съемы».

Отходы листа со свинецсодержащим покрытием опробуют как наконечники снарядов.

 Наконечники снарядов. От наконечников снарядов, отлитых со свинцом, берут общую пробу массой 1—5% от поставки и нагревают в тигле для плавления свинца до 500° С; при этом свинец расплавляют, а оставшиеся наконечники снарядов извлекают из тигля. Дальнейшую обработку обеих разновидностей материала проводят так же, как обработку материала со свинецсодержащим покрытием. Пробирный свинец. Свинец для пробирных анализов содержит <0,5 г серебра на тонну и <10 г висмута на тонну. Его поставляют в виде мелких зерен или «свинцовых грузов» массой от 1 до 50 г или же в виде свинцовой фольги.

Опробование этих материалов зависит от их формы. Зернистый свинец после сокращения сразу можно использовать как пробу для анализа. Из «свинцовых грузов» отбирают достаточное количество единиц. Фольгу режут ножницами. Масса пробы для определения содержания серебра должна быть 1 кг.

Свинцовая дробь. От свинцовой дроби (мышьяксодержащего свинца), поставляемой в барабанах или мешках, отбирают какое-то количество единиц упаковки, из них ложкой берут подпробы и сокращают до лабораторной пробы.

Соединения свинца и красящие пигменты

Важнейшими соединениями свинца являются моноокись свинца, свинцовый глет РbО, двуокись свинца РbО2, сурик (хромовый желтый) РbСгО4, свинцовые белила, основный карбонат и сульфат свинца. Все они негигроскопичны и не меняются на воздухе. Их опробуют как негигроскопичные материалы.