CN101798632A - 一种精铅的熔炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精铅的熔炼方法，以还原铅为原料，包括(1)加热铅原料使其熔化，熔化后继续升温至600～680℃，加入硝酸钠与锑、砷、锡形成渣滓，除去渣滓；(2)向步骤(1)得到的铅液中加入铝，铝的重量是铅原料中铜的重量的1.5～20倍，加入铝后搅拌15～40分钟，铝和铜会形成铝-铜合金漂浮在铅熔液的表层，降温至450～500℃打渣，除去铝-铜合金，得到提纯后的铅液，再浇铸成形。本发明对现有技术中以还原铅为原材料生产精铅的工艺进行改进，重点在于铜的去除，另外由于加入硝酸钠后会除去锑，因此并不适合保锑除铜工艺。
Description
技术领域
本发明涉及金属熔炼加工技术领域，尤其涉及一种高纯度金属铅的熔炼方法。
背景技术
现有技术中，例如中国发明专利申请00127576.3中公开了一种无污染含铅废弃物再生纯铅冶炼工艺，将含铅废弃物熔化，加入木屑，及以锑、锡、砷含量加入氢氧化钠、硝酸钠，加片碱，硝酸钠搅拌，按分析铜的含量加入赤磷，搅拌机搅拌后去除渣得再生纯铅。
中国发明专利申请200510008645.01中公开了一种废蓄电池火法精练精铅的方法，包括下列步骤：a、废铅熔化；b、除锑：在温度为500-650℃时加入占废铅重量的二十到十分之一的废蓄电池，搅拌，同时加入占废铅重量的四十到二十分之一的氢氧化钠或碳酸钠或碳酸氢钠三到四次，除锑时间为3-4小时，将浮在铅液上面的锑渣捞去；c、除铜：降温到320-350℃，加入占废铅重量的1-1.2％赤磷进行除铜；反应时间为2-3小时，将浮在铅液上面的铜渣捞去。
现有技术中都是通过加入赤磷的方式除去铅中的铜，但存在如下问题：
1、会产生大量刺激气味，造成烟雾污染。
2、赤磷要燃烧约3个小时，使得整个除铜工序时间过长。
3、加入赤磷时，需要降温到320～350℃，而铅出炉的时候一般在400℃左右，这样就需要先降温再升温，不仅增加工艺控制难度，也会对其中的其他金属元素造成损耗。
4、赤磷性质活泼，不宜存放。
发明内容
本发明提供一种精铅的熔炼方法，改进了现有技术中铜的除去方法，减少了污染，提高了生产效率，也能降低了生产成本。
一种精铅的熔炼方法，以还原铅为原料，步骤如下：
(1)加热铅原料使其熔化，熔化后继续升温至600～680℃，加入硝酸钠与锑、砷、锡形成渣滓，除去渣滓；
步骤(1)中所述的还原铅，也称毛铅，是以废铅做原料，重新回炉冶炼而得，Pb含量通常在96％-98％左右。
加入硝酸钠时的温度优选650℃，加入硝酸钠后搅拌2～4小时(优选3小时)，硝酸钠与锑、砷、锡形成渣滓漂浮在铅熔液的表层，除去该渣滓(打渣)得到除去锑、砷、锡后的铅液。
硝酸钠的用量可以采用现有技术，例如首先通过检测得到铅原料中锑、砷、锡的含量。每千克锑、砷、锡(三者质量和)，加入0.5～1.5千克硝酸钠，这样可以计算出硝酸钠的总用量。
(2)向步骤(1)得到的铅液中加入铝(一般可以是铝片)，铝的重量是铅原料中铜的重量的1.5～20倍，加入铝后搅拌15～40分钟，铝和铜会形成铝-铜合金，为灰黑色的渣滓漂浮在铅熔液的表层，降温至450～500℃打渣，除去铝-铜合金渣滓，得到提纯后的铅液，之后放出铅液，浇铸成形。
作为优选，铝的重量是铅原料中铜的重量的1.5～10倍，作为进一步的优选；铝的重量是铅原料中铜的重量的2～5倍。合适的铝的用量可以使绝大部分铜形成合金除去，但过高的铝用量也会增加成本。
作为优选，加入铝后搅拌30分钟，降温至480～500℃打渣。
加入铝后搅拌时铅液的温度同步骤(1)一样保持在600～680℃，仅仅在打渣时降温至450～500℃，这一点尤为重要，温度高的话会使铝-铜合金中的部分铜进入铅液。
本发明对现有技术中以还原铅为原材料生产精铅的工艺进行改进，重点在于铜的去除，另外由于加入硝酸钠后会除去锑，因此并不适合保锑除铜工艺。
本发明方法除铜时加铝搅拌，无烟尘，无气味，改变了原来用磷除铜产生大量刺激气味和烟雾污染。大大缩短精铅生产时间，改变了原来降温再升温的缺点，减少铅的损耗。使用原料铝易购易存放，改变磷存放易燃烧的缺点。
具体实施方式
实施例1
在熔锅中加热铅原料30吨使其熔化，熔化后继续升温至600℃，经检测铅原料中的锑、砷、锡的质量百分比含量总计2.2％(折660公斤)，铜的质量百分比含量0.1％(折30公斤)。
加入硝酸钠600公斤，搅拌2小时，硝酸钠与锑、砷、锡反应形成渣滓，漂浮在铅熔液的表层，除去该渣滓，再加入铝片55公斤，加入铝后搅拌15分钟，铝和铜会形成铝-铜合金，为灰黑色的渣滓漂浮在铅熔液的表层，降温至450℃打渣，除去铝-铜合金渣滓，得到提纯后的铅液，之后放出铅液，浇铸成形。
经检测，提纯后的精铅中，铅的质量百分比含量为99.994％。
实施例2
在熔锅中加热铅原料30吨使其熔化，熔化后继续升温至630℃，经检测铅原料中的锑、砷、锡质量百分比含量总计2.2％(折660公斤)，铜质量百分比含量总计0.1％(折30公斤)。
加入硝酸钠500公斤，搅拌3小时，硝酸钠与锑、砷、锡反应形成渣滓，漂浮在铅熔液的表层，除去该渣滓，再加入铝片60公斤，加入铝后搅拌20分钟，铝和铜会形成铝-铜合金，为灰黑色的渣滓漂浮在铅熔液的表层，降温至470℃打渣，除去铝-铜合金渣滓，得到提纯后的铅液，之后放出铅液，浇铸成形。
经检测，提纯后的精铅中，铅的质量百分比含量为99.996％。
实施例3
在熔锅中加热铅原料30吨使其熔化，熔化后继续升温至650℃，经检测铅原料中的锑、砷、锡质量百分比含量总计2.2％(折660公斤)，铜质量百分比含量总计0.2％(折60公斤)。
加入硝酸钠600公斤，搅拌4小时，硝酸钠与锑、砷、锡反应形成渣滓，漂浮在铅熔液的表层，除去该渣滓，再加入铝片150公斤，加入铝后搅拌40分钟，铝和铜会形成铝-铜合金，为灰黑色的渣滓漂浮在铅熔液的表层，降温至500℃打渣，除去铝-铜合金渣滓，得到提纯后的铅液，之后放出铅液，浇铸成形。
经检测，提纯后的精铅中，铅的质量百分比含量为99.993％。
实施例4
在熔锅中加热铅原料30吨使其熔化，熔化后继续升温至650℃，经检测铅原料中的锑、砷、锡质量百分比含量总计2.2％(折660公斤)，铜质量百分比含量总计0.4％(折120公斤)。
加入硝酸钠700公斤，搅拌3.5小时，硝酸钠与锑、砷、锡反应形成渣滓，漂浮在铅熔液的表层，除去该渣滓，再加入铝片240公斤，加入铝后搅拌30分钟，铝和铜会形成铝-铜合金，为灰黑色的渣滓漂浮在铅熔液的表层，降温至490℃打渣，除去铝-铜合金渣滓，得到提纯后的铅液，之后放出铅液，浇铸成形。
经检测，提纯后的精铅中，铅的质量百分比含量为99.995％。
实施例5
在熔锅中加热铅原料30吨使其熔化，熔化后继续升温至680℃，经检测铅原料中的锑、砷、锡质量百分比含量总计2.2％(折660公斤)，铜质量百分比含量总计0.3％(折90公斤)。
加入硝酸钠660公斤，搅拌3小时，硝酸钠与锑、砷、锡反应形成渣滓，漂浮在铅熔液的表层，除去该渣滓，再加入铝片360公斤，加入铝后搅拌30分钟，铝和铜会形成铝-铜合金，为灰黑色的渣滓漂浮在铅熔液的表层，降温至500℃打渣，除去铝-铜合金渣滓，得到提纯后的铅液，之后放出铅液，浇铸成形。
经检测，提纯后的精铅中，铅的质量百分比含量为99.994％。
Claims (6)
1.一种精铅的熔炼方法，以还原铅为原料，其特征在于，步骤如下：
(1)加热铅原料使其熔化，熔化后继续升温至600～680℃，加入硝酸钠搅拌2～4小时，除去硝酸钠与锑、砷和锡形成的渣滓；
(2)向步骤(1)得到的铅液中加入铝，铝的重量是铅原料中铜的重量的1.5～20倍，加入铝后搅拌15～40分钟，降温至450～500℃，除去铅熔液表层的铝-铜合金，得到提纯后的铅液，再浇铸成形。
2.如权利要求1所述的熔炼方法，其特征在于，所述的加入硝酸钠时的温度为650℃。
3.如权利要求1或2所述的熔炼方法，其特征在于，加入硝酸钠后搅拌3小时。
4.如权利要求1所述的熔炼方法，其特征在于，所述的铅原料中，以锑、砷、锡三者质量之和计，每千克加入0.5～1.5千克硝酸钠。
5.如权利要求1所述的熔炼方法，其特征在于，加入的铝的重量是铅原料中铜的重量的2～5倍。
6.如权利要求1所述的熔炼方法，其特征在于，加入铝后搅拌30分钟，降温至480～500℃，除去铅熔液表层的铝-铜合金。
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