سرب

سرب، فلزی سنگین، چگال، نرم و قابل انعطاف است که به دلیل خواص منحصر به فرد خود، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. از باتری‌های اسیدی سرب تا پوشش‌های محافظ در برابر اشعه ایکس، سرب نقشی حیاتی ایفا می‌کند. اما خرید فلز سرب فراتر از انتخاب یک تامین کننده است؛ این فرایند نیازمند درک عمیق از ویژگی‌های مختلف سرب، گریدهای آن، روش‌های حمل و نقل و ملاحظات زیست محیطی است. این مقاله به صورت جامع به بررسی جنبه‌های مختلف خرید فلز سرب برای کاربردهای صنعتی می‌پردازد.

گریدهای و خلوص فلز سرب

سرب با خلوص‌های مختلفی تولید می‌شود که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی دارند. خلوص سرب معمولاً به صورت درصد وزنی سرب خالص در آلیاژ بیان می‌شود. برخی از گریدهای رایج عبارتند از:

• سرب خالص (Pure Lead): این گرید حاوی حداقل 99.9% سرب خالص است و برای کاربردهایی که نیاز به خلوص بالا دارند، مانند تولید باتری‌ها و برخی از آلیاژهای خاص، استفاده می‌شود. قیمت آن نسبت به گریدهای با خلوص پایین‌تر بالاتر است.
• سرب آنتیموان (Antimonial Lead): این آلیاژ سرب با افزودن آنتیموان (معمولاً بین ۱ تا ۶ درصد) مقاومت به خوردگی و سختی آن را افزایش می‌دهد. آلیاژهای سرب آنتیموان به طور گسترده در باتری‌های اسیدی سرب-اسید استفاده می‌شوند. میزان آنتیموان تعیین کننده خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی آلیاژ است.
• سرب کلسیم (Calcium Lead): افزودن کلسیم به سرب مقاومت آن به خوردگی را افزایش داده و به کاهش اثر تخلخل در باتری‌ها کمک می‌کند. این آلیاژ نیز در باتری‌سازی کاربرد دارد.
• سرب تلوریم (Tellurium Lead): تلوریم به سرب افزوده می‌شود تا قابلیت ماشین‌کاری و استحکام آن بهبود یابد. این آلیاژ در کاربردهای خاصی مانند ساخت قطعات مکانیکی و پوشش‌ها استفاده می‌شود.
• سرب قلع (Tin Lead): افزودن قلع به سرب باعث افزایش مقاومت به خوردگی و قابلیت لحیم کاری می‌شود. این آلیاژ در لحیم‌کاری و ساخت قطعات الکترونیکی کاربرد دارد.

انتخاب گرید مناسب سرب به کاربرد نهایی آن بستگی دارد. برای مثال، برای تولید باتری‌های اسیدی سرب-اسید، آلیاژهای سرب آنتیموان یا سرب کلسیم استفاده می‌شوند، در حالی که برای پوشش‌های محافظ در برابر اشعه ایکس، از سرب خالص یا آلیاژهای با خلوص بالا استفاده می‌شود. مشخصات فنی مورد نیاز در هر کاربرد، از جمله میزان ناخالصی های مجاز (مانند آرسنیک، آنتیموان و بیسموت) باید دقیقاً مشخص شوند.

فرم‌های مختلف فلز سرب

سرب در اشکال مختلفی عرضه می‌شود که هر کدام مزایا و معایب خود را دارند. برخی از رایج‌ترین فرم‌های آن عبارتند از:

1. شمش سرب (Lead Ingots):

شمش‌های سرب معمولاً به شکل مکعب مستطیل یا پارالل اپیپد (مکعب مستطیل با وجوه نامساوی) هستند. ابعاد و وزن شمش‌ها بسته به تولیدکننده و سفارش مشتری متغیر است. سطح شمش‌ها معمولاً صاف و بدون عیب‌های ظاهری بزرگ است. در برخی موارد، ممکن است روی سطح شمش‌ها، اثرات ناشی از فرآیند تولید مانند خطوط ریخته‌گری دیده شود.

شمش سرب به عنوان ماده اولیه در بسیاری از فرآیندهای تولید استفاده می‌شود. از آن برای تولید سایر اشکال سرب مانند ورق، میل، لوله و پودر استفاده می‌شود. همچنین به عنوان ماده اولیه در تولید باتری‌های اسیدی سرب-اسید، آلیاژهای سرب، و در صنایع شیمیایی و متالورژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگی‌های شمش سرب به گرید و خلوص آن بستگی دارد. شمش‌های سرب با خلوص بالا برای کاربردهایی که نیاز به خلوص زیاد دارند، مانند ساخت برخی از آلیاژها، استفاده می‌شوند. شمش‌های سرب با خلوص پایین‌تر معمولاً برای کاربردهایی با نیازهای کیفی کمتر مناسب هستند. سختی، نقطه ذوب و مقاومت در برابر خوردگی از ویژگی های مهم شمش سرب هستند که به گرید و خلوص آن وابسته اند.

2. میل سرب (Lead Bars/Rods):

 میل سرب به شکل استوانه با قطر و طول‌های مختلف تولید می‌شود. قطر میل‌ها می‌تواند از چند میلی‌متر تا چند سانتی‌متر متغیر باشد. طول میل‌ها نیز بسته به نیاز مشتری متفاوت است. سطح میل سرب معمولاً صاف و یکنواخت است.

میل‌های سرب به دلیل شکل و استحکام خود، برای ساخت قطعات خاص با اشکال پیچیده و همچنین در فرآیندهای ماشینکاری و شکل‌دهی استفاده می‌شوند. از کاربردهای رایج میل سرب می‌توان به ساخت قطعات الکترود، وزنه‌های تعادل و برخی قطعات مکانیکی اشاره کرد. به دلیل قابلیت هدایت الکتریکی، در برخی از کاربردهای الکتریکی نیز از آن استفاده می‌شود.

ویژگی‌های میل سرب مشابه شمش سرب است، اما به دلیل فرآیند تولید متفاوت، ممکن است ساختار داخلی آن اندکی با شمش سرب تفاوت داشته باشد. مهم است که گرید و خلوص سرب مورد نیاز را در هنگام سفارش مشخص کنید.

3. ورق سرب (Lead Sheets):

ورق سرب به صورت صفحات نازک و مستطیلی تولید می‌شود. ضخامت ورق سرب بسیار متغیر است و از چند دهم میلی‌متر تا چند میلی‌متر می‌تواند متغیر باشد. ابعاد ورق‌ها نیز بسته به نیاز مشتری متفاوت است. سطح ورق‌ها معمولاً صاف و یکنواخت است.

ورق سرب به دلیل چگالی بالا و مقاومت به خوردگی، در صنایع مختلفی استفاده می‌شود. از جمله کاربردهای رایج ورق سرب می‌توان به ساخت پوشش‌های محافظ در برابر اشعه ایکس، صفحات باتری‌های اسیدی سرب-اسید، عایق‌های صوتی و ارتعاشی، و پوشش‌های ضد خوردگی اشاره کرد. در برخی کاربردها از ورق سرب برای ساخت صفحات تزئینی یا محافظ در برابر پاشش مواد خورنده استفاده می شود.

ویژگی‌های ورق سرب مانند چگالی بالا، مقاومت به خوردگی، قابلیت شکل‌پذیری و مقاومت در برابر اشعه ایکس از عوامل مهم در انتخاب نوع ورق سرب هستند. خلوص و گرید سرب نیز در تعیین خواص ورق بسیار مهم است.

4. لوله سرب (Lead Pipes):

لوله‌های سرب به صورت استوانه‌ای توخالی با قطرهای مختلف تولید می‌شوند. در گذشته از لوله‌های سرب به طور گسترده در سیستم‌های لوله کشی استفاده می‌شد، اما به دلیل سمیت سرب و اثرات زیست محیطی، استفاده از آن ها به شدت محدود شده است.

در حال حاضر کاربرد لوله‌های سرب به شدت محدود شده و بیشتر در صنایع خاص و قدیمی استفاده میشود.

5. پودر سرب (Lead Powder):

پودر سرب از ذرات بسیار ریز سرب تشکیل شده است. اندازه ذرات پودر سرب می‌تواند از چند میکرون تا چند صد میکرون متغیر باشد. ظاهر آن به صورت پودر خاکستری رنگ است. به دلیل سطح تماس بالای ذرات، پودر سرب به سرعت در معرض اکسیداسیون قرار می‌گیرد و ممکن است لایه ای از اکسید سرب روی سطح آن تشکیل شود.

پودر سرب به دلیل سطح تماس بالای ذرات، در فرآیندهای شیمیایی و متالورژی استفاده می‌شود. از جمله کاربردهای آن می‌توان به تولید آلیاژها، تولید رنگ‌های ضد خوردگی، و به عنوان عامل وزنی در برخی از مواد اشاره کرد. در برخی از فرآیندهای متالورژی، از پودر سرب برای افزایش قابلیت جریان مواد استفاده می‌شود.

ویژگی‌های پودر سرب به اندازه ذرات و خلوص آن بستگی دارد. ذرات ریزتر سطح تماس بالاتری دارند و واکنش‌پذیری بیشتری نشان می‌دهند. خلوص پودر سرب نیز در تعیین کیفیت و خواص آن بسیار مهم است. حساسیت به اکسیداسیون از ویژگی های مهم پودر سرب است که باید در ذخیره سازی و حمل و نقل به آن توجه شود.

6. گلوله سرب (Lead Shot):

گلوله‌های سرب به شکل کروی با اندازه‌های مختلف تولید می‌شوند. در گذشته به طور گسترده در شکار و تیراندازی استفاده می‌شدند.

به دلیل سمیت بالای سرب، استفاده از گلوله‌های سربی در بسیاری از کشورها ممنوع یا به شدت محدود شده است. گلوله های سربی جای خود را به گلوله های فولادی، مس یا دیگر مواد غیر سمی داده اند. در برخی کاربردهای خاص و محدود، ممکن است هنوز از گلوله های سربی استفاده شود.

ویژگی‌های مهم گلوله‌های سرب، کروی بودن، تراکم، وزن و یکنواختی اندازه آنهاست. به دلیل خطرات زیست محیطی، استفاده از گلوله‌های سرب توصیه نمی‌شود.

7. گرانول سرب (Lead Granules):

گرانول‌های سرب به صورت ذرات کوچک و نامنظم هستند، اندازه آنها بزرگتر از پودر سرب و کوچکتر از گلوله سرب است. ظاهر آنها شبیه به دانه‌های ریز و نامنظم است.

گرانول‌های سرب در برخی از فرآیندهای ریخته‌گری و همچنین در کاربردهای شیمیایی استفاده می‌شوند. به دلیل شکل نامنظم و اندازه نسبتا بزرگ ذرات، در مواردی که نیاز به یکنواختی ذرات کمتر است، استفاده می‌شوند.

ویژگی‌های گرانول سرب مشابه پودر سرب است، اما سطح تماس ذرات آن کمتر از پودر سرب است. خلوص و اندازه گرانول‌ها در تعیین کیفیت و خواص آن نقش مهمی ایفا می‌کنند.

8. آلیاژهای سرب (Lead Alloys):

 آلیاژهای سرب می‌توانند در اشکال مختلفی مانند شمش، میل، ورق و ... وجود داشته باشند. ظاهر آنها بسته به نوع فلزات آلیاژی و درصد ترکیب آنها متفاوت است.

آلیاژهای سرب به دلیل بهبود خواص مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی نسبت به سرب خالص، کاربردهای بسیار گسترده‌ای دارند. آلیاژهای سرب-آنتیموان در باتری‌های اسیدی، سرب-کلسیم در باتری‌های با عمر طولانی‌تر، و سرب-قلع در لحیم‌کاری استفاده می‌شوند.

ویژگی‌های آلیاژهای سرب به ترکیب و نسبت عناصر آلیاژی بستگی دارد. هر آلیاژ، خواص منحصر به فرد خود را دارد که برای کاربرد خاصی مناسب است. در هنگام انتخاب آلیاژ سرب، باید خواص مورد نیاز مانند مقاومت به خوردگی، سختی، نقطه ذوب و هدایت الکتریکی را در نظر گرفت.

در هنگام خرید هر یک از انواع سرب، باید به گرید، خلوص، ابعاد، و مشخصات فنی دیگر توجه کنید تا مطمئن شوید که سرب