Espectrómetro (OES) para la Industria del Plomo y las baterías

Industria del plomo (y baterías): Pb puro y aleaciones
Plomo – Aplicaciones clave
El plomo es un metal de bajo punto de fusión (327,4 ° C); es blando, tiene maleabilidad, ductilidad, flexibilidad y resistencia a la corrosión. El estaño es similar en estos atributos y ambos a menudo se alean juntos. Las aplicaciones más críticas y extendidas del plomo se encuentran en baterías de automóviles, pigmentos, municiones, revestimiento de cables, pesas para levantar, cinturones de pesas para buceo, cristal de plomo, protección contra la radiación y en algunas soldaduras. Las propiedades del plomo también lo hacen adecuado para su uso en la fabricación de papel, plantas químicas y enchapado.

Dado que el plomo es blando y dúctil, normalmente se utiliza como aleación con uno o más de antimonio, estaño, arsénico, calcio y cobre. El antimonio otorga dureza y resistencia al plomo, lo que lo hace apto para su uso en rejillas de batería, láminas, tuberías y piezas fundidas. El contenido de Sb de las aleaciones de Pb-Sb puede oscilar entre el 0,50% y el 25%, pero normalmente está comprendido entre el 2 y el 5%. Las aleaciones de plomo-calcio (Pb-Ca) ahora han reemplazado a las aleaciones de plomo-antimonio en varios usos. Estas aleaciones contienen 0.03 – 0.15% Ca para refuerzo. Más recientemente, también se ha agregado aluminio a las aleaciones de Pb-Ca y Pb-Sn-Ca como estabilizador del calcio.

Aleaciones de rejilla de batería El mayor uso del plomo se encuentra en la fabricación de baterías de almacenamiento de plomo-ácido del tipo que se utiliza en el sector automotriz (automóviles, bicicletas, autobuses, camiones, etc.). Estas baterías tienen una serie de placas de rejilla hechas de Pb-Ca o Pb-Sb, recubiertas con óxido de plomo y mantenidas en ácido sulfúrico. Las aleaciones de plomo utilizadas en la fabricación de baterías varían en composición química según los usos finales específicos y esto requiere la presencia de equipos analíticos de alta calidad para validar la composición elemental exacta de los diversos elementos de aleación.

Tipo Metales Estos se utilizan en la industria de la impresión y generalmente consisten en aleaciones de Pb-Sb y Pb-Sn. Las adiciones de antimonio endurecen la aleación, mientras que el estaño agrega fluidez y mejora la facilidad de fundición. También reduce la fragilidad e imparte una estructura más fina, lo que ayuda a obtener detalles finos que son muy deseables en la composición tipográfica.

Metales Babbitt Estas son aleaciones para rodamientos a base de plomo y varían ampliamente en composición. Las aleaciones de plomo con estaño, antimonio y arsénico se han utilizado durante siglos como metales Babbitt. También se utilizan aleaciones de plomo con calcio, estaño y un par de metales alcalinotérreos. Se agrega arsénico a los Lead Babbitts para mejorar sus propiedades mecánicas, particularmente a altas temperaturas.

Otros usos Las aleaciones de plomo (como también de estaño) se utilizan en soldaduras; El plomo arsénico (UNS L50310) se utiliza para el revestimiento de cables; Los tubos de plomo se utilizan para transferir materiales corrosivos, el polvo de plomo se utiliza como lubricante y en la industria de los semiconductores; La varilla de plomo se ha utilizado en muchas aplicaciones industriales, incluidas las conexiones eléctricas en computadoras, equipos de iluminación, etc .; El cable conductor en forma de alta pureza se utiliza en la industria de los semiconductores. Entonces, a pesar de la eliminación del plomo de muchas aplicaciones de consumo como la plomería, sigue siendo un metal muy útil para aplicaciones industriales. El plomo también se utiliza para fabricar tanques y recipientes para gases y líquidos altamente corrosivos. El plomo se utiliza en las industrias química y de refinación para el almacenamiento de gases y líquidos altamente corrosivos y para revestir el interior de dichos recipientes. Algunos de sus usos son:

Revestimiento de plomo de tanques para cromado, anodizado o decapado.
Revestimiento de recipientes para productos químicos peligrosos y para aplicar un revestimiento resistente a productos químicos.
Ánodos para electrodeposición de cobre, producción de láminas de Cu, cromado y anodizado.
Reparación / mantenimiento de precipitadores electrostáticos, serpentines de refrigeración / calefacción, etc.
Prueba de plomo en OES: los requisitos críticos
El plomo es el metal con la tasa de reciclaje más alta del mundo. De hecho, la batería de plomo-ácido es el producto de consumo más reciclado del mundo, y en América del Norte y Europa se recicla cerca del 100% del plomo. Las preocupaciones sobre la contaminación y la salud han visto una presión constante en la industria para que adopte estándares cada vez más estrictos, y esto se traduce en la necesidad de una muy buena infraestructura de prueba para cualquiera que fabrique o procese plomo y / o sus aleaciones.

Plomo puro
Toda la actividad del sector comienza con el refino. Los refinadores (la mayoría de los cuales reciclan) refinan el plomo a una pureza superior al 99,99%. Como tal, un requisito clave de prueba elemental implica la necesidad de probar una amplia gama de elementos y que cada uno tenga un límite de detección muy bajo. Sin esto, la evaluación de la pureza no se conocería con precisión. Los elementos clave incluyen In, Ag, Sb, As, Co, Bi, Cd y Ba, impulsados ​​por parámetros que van desde la eficiencia y la calidad del proceso de refinación (como con Ag) hasta las implicaciones en la vida útil de la batería (como con Co) , además de los requisitos reglamentarios y específicos del grado.

Prueba de aleaciones
Las aleaciones de plomo tienen rangos claramente definidos para los elementos clave de aleación. Además, es imperativo minimizar las concentraciones de elementos traza / trampa. Es imprescindible controlar de cerca las impurezas y los elementos de aleación.

Por esta razón, la industria del plomo es una que tiene una línea de base alta en términos de calidad de OES que se consideraría aceptable incluso a un nivel básico.

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