CN101560606B - 一种贵铅物料真空蒸馏脱铅的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种贵铅物料真空蒸馏脱铅的方法,将贵铅物料置入真空冶金炉中,加热至1000℃以上并保持一段时间恒温,利用各合金元素的蒸气压的差异进行蒸馏分离。金、银在残留物中得到富集,铅、锑、铋等在挥发物中得到富集,且均为金属状产物,有利于下一步精炼处理。达到的技术指标为:铅铋合金中含银等贵金属小于0.05%;贵金属合金中含铅、铋均小于1%;贵金属的真空精炼直收率大于98%;对于含砷高的贵铅物料(5%左右),还可以真空蒸馏除去大于85%的砷;每吨物料大约需要耗电300~450度,同比下降约7%。
Description
一、技术领域:
本发明涉及一种贵铅物料真空蒸馏脱铅的方法,火法冶金方法,属于重金属火法冶金技术领域。
二、背景技术:
贵铅是重金属冶金的一种副产品,其金、银的含量一般在35~60%之间,其余大部分为铅,另外还有少量铜、砷、锑、铋等杂质。
目前,世界各生产国的处理工艺大多为氧化精炼法,其方法是将贵铅物料放入转炉内熔化,用风管吹入空气使杂质氧化成浮渣和烟气回收,送另外的流程进行还原熔炼;剩下的即为金银合金,送电解流程精炼。在此过程中,铜、铋是较难去除的元素.它们需要在900℃以上的炉温下用风管向熔体表面吹入空气进行氧化,分阶段形成不同颜色的烟气和浮渣,同时还须加入苏打和硝石等化学熔剂。而且铜、铋粘度较大,成渣时常夹带金、银,导致金、银回收率下降。另外,砷、锑在吹炼过程中大部分生成有毒性的As2O3和Sb2O3烟尘以及亚砷酸盐渣,需要完备的收尘系统,否则将会污染环境。该法吹炼耗时长、返渣尘多、能耗高、生产环境差。
三、发明内容:
本发明是提供一种贵铅物料真空蒸馏脱铅的方法,其特征是:贵铅物料在真空冶金炉中,加热至1000℃以上并保持一段时间恒温,利用各合金元素的蒸气压的差异进行蒸馏分离,物料中的铅、锑、砷、铋将成为气体从合金中挥发出来,再经冷却,气态金属冷凝为液态或固态金属,从而达到分离的目的。
本发明按以下的技术方案实施。
表1为贵铅中各主要元素的熔点和在常压下及真空中的沸点(℃)对比,
表1
Au | Ag | Pb | Sb | As | Bi | Cu | |
熔点 | 1064 | 962 | 328 | 631 | 603升华 | 271 | 1085 |
常压(101.33Kpa) | 2807 | 2212 | 1740 | 1750 | 603升华 | 1560 | 2567 |
真空(1.33Pa) | 1676 | 1301 | 995 | 806 | 564 | 760 | 1537 |
由上表看出,铅、锑、砷、铋在真空中的沸点均低于1000℃,如果将贵铅物料放入真空环境中并加热至1000℃以上并保持一段时间恒定时,物料中的铅、锑、砷、铋将会变成气体从合金中挥发出来,经冷却,气态金属冷凝为液态或固态金属,从而达到分离的目的。
本发明按以下的技术方案实施。
将贵铅原料投入化料锅中熔化;熔化的液体原料利用压力差的原理被不断吸入蒸馏炉内,控制蒸馏炉的压力<10Pa,炉内蒸发温度控制为1050℃~1150℃(视物料中各元素含量不同进行调节),在炉内蒸发皿中,物料从第一个蒸发皿开始逐级流入下一个蒸发皿,其中的铅、锑、铋、砷等在蒸发皿中吸收热量不断蒸发,蒸馏时间20-40分钟。蒸发出的铅、锑、铋、蒸汽在冷凝罩上冷凝后汇集,然后顺着出料管流出至另一个熔化锅里进行铸锭。蒸发出的砷蒸汽在砷收集器冷凝、收集,蒸发剩下的高熔点的贵金属合金则流入真空仓内进行汇集并铸锭。
与现有技术相比的优点及积极效果
1.贵铅原料处理后合金中的铅、锑、铋在冷凝罩上冷凝后汇集,砷蒸汽在砷收集器冷凝收集,高熔点的贵金属合金则流入真空仓内进行汇集并铸锭。也就是说贵铅中的各成分按性质相近而收集,不产渣,对下一步精炼,提供了良好条件;
2.设备的尺寸和占地面积及附属设施、操作程序均大为减少。
3.由贵铅经过真空蒸馏直接得到铅锑铋合金和贵金属合金,缩短了工艺流程;节省了人工;降低了能耗;提高了贵金属直收率;改善了作业环境。
四、具体实施方式:
贵铅物料由云南省某有色金属冶炼企业提供,总重20吨,物料主要化学成分重量百分比为:Ag 3.11%、Pb 67.48%、Bi 5.84%、Cu 1.69%、Sn 8.35%、Sb 7%、As 2.8%;金含量为259g/t。分别进行了两组作业,每组处理原料10吨。
实施过程和获得的结果如下:
实施例1:蒸馏温度:1070℃~1100℃,处理量200Kg/h;真空度<10Pa,蒸馏时间25分钟,共计处理合金物料10000Kg。实验完成后统计称重、化验分析得到如下实验数据:产出贵金属合金2018Kg,占总处理量的20.18%,其中含Au1281g/t、Ag16.2%;产出铅合金7919Kg,占总处理量的79.2%;浮渣61Kg,占总处理量的0.61%;损失2Kg,占总处理量的0.02%;电耗408KWh/h。
实施例2:蒸馏温度1100℃~1150℃,处理量:200Kg/h,真空度:<10Pa,蒸馏时间20分钟,共计处理合金物料10000Kg。实验完成后统计称重、化验分析得到如下实验数据:产出贵金属合金1803Kg,占总处理量的18.03%,其中含Au1432g/t、Ag15.04%;产出铅合金8127Kg,占总处理量的81.27%;浮渣62Kg,占总处理量的0.62%;损失8Kg,占总处理量的0.08%;电耗435KWh/h。
从以上两组工业化实验可以看出,金、银在残留物中得到富集;铅、锑、铋在挥发物中得到富集,且均为金属状产物,非常利于下一步精炼实施。收到了显著的技术效果。
两组工业实验的综合技术经济指标:
1.铅铋合金中含银等贵金属小于0.05%;
2.贵金属合金中含铅、铋均小于1%;
3.对于含砷高的贵铅物料(5%左右),还可以真空蒸馏除去大于85%的砷;
4.贵金属的真空精炼直收率:大于98%;
5.产能:每天生产3~5吨;
6.耗能:每吨物料大约需要耗电300~450度(千瓦时)。同比下降约7%
Claims (1)
1.一种贵铅物料真空蒸馏脱铅的方法,将贵铅物料投入化料锅中熔化,熔化的液体原料利用压力差的原理被不断吸入蒸馏炉内,控制真空炉的压力和温度,在炉内蒸发皿中,物料从第一个蒸发皿开始逐级流入下一个蒸发皿,物料中的低熔点金属,包括铅、锑和铋蒸汽在蒸发皿中吸收热量不断蒸发,蒸发出的低熔点金属蒸汽在冷凝罩上冷凝后汇集,然后经出料管流至另一个熔化锅里进行铸锭,蒸发出的砷蒸汽在砷收集器冷凝、收集,蒸发剩下的高熔点的贵金属合金,包括金、银则流入真空仓内进行汇集并铸锭,其特征在于:
所述贵铅物料总重20吨,物料主要化学成分重量百分比为:Ag 3.11%、Pb 67.48%、Bi 5.84%、Cu 1.69%、Sn 8.35%、Sb 7%、As 2.8%;金含量为259g/t,分别进行两组作业,每组处理原料10吨,
所述的蒸馏炉内的控制条件和产出指标为:
第一组:蒸馏温度:1070℃~1100℃,处理量200Kg/h,真空度<10Pa,蒸馏时间25分钟,共计处理合金物料10000Kg,产出贵金属合金2018Kg,占总处理量的20.18%,其中含Au1281g/t、Ag16.2%,产出铅合金7919Kg,占总处理量的79.2%,浮渣61Kg,占总处理量的0.61%,损失2Kg,占总处理量的0.02%,电耗408KWh/h,
第二组:蒸馏温度1100℃~1150℃,处理量:200Kg/h,真空度<10Pa,蒸馏时间20分钟,共计处理合金物料10000Kg,产出贵金属合金1803Kg,占总处理量的18.03%,其中含Au1432g/t、Ag15.04%;产出铅合金8127Kg,占总处理量的81.27%;浮渣62Kg,占总处理量的0.62%,损失8Kg,占总处理量的0.08%,电耗435KWh/h。
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