CN102230085B - 富氧侧吹阳极泥直接还原熔炼的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种富氧侧吹阳极泥直接还原熔炼的方法，首先将造渣剂、还原剂加入到铅阳极泥中混合均匀，将混合后的物料加入到侧吹炉内，并将富氧气体和煤气喷入侧吹炉内与混合物料进行反应，利用加热装置进行加热，在不断加热的条件下，混合物料进行熔化、造渣和还原反应；铅阳极泥中易氧化的铅砷锑与喷入的富氧气体和造渣剂进行反应造渣，同时在铅阳极泥熔化过程中通过加入的还原剂形成还原气氛，阳极泥中的砷、锑在还原气氛下还原挥发进入烟尘；剩余金属被加入的还原剂还原形成贵铅层，贵铅层进贵铅分银炉内进一步精炼，产出粗银。本发明技术方案可连续处理铅阳极泥，具有生产成本低、处理量大、能耗低、自动化水平高、更加环保等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种阳极泥的处理方法，特别是涉及一种富氧侧吹阳极泥直接还原熔炼的方法。
背景技术
近年来，随着富氧熔炼技术和熔池熔炼技术的发展，阳极泥火法处理工艺日臻完善，正向装备大型化、连续化、自动化方向发展。
阳极泥还原熔炼方面，国外企业研究较多，国内企业研究相对较少。例如：日立冶炼厂根据阳极泥的金属导电和金属易熔性，研究应用的电炉熔炼法具有耗能少、烟气量小、环境污染轻的特点。直岛冶炼厂的焙烧-熔炼法根据阳极泥含锑高、易挥发的特点，先焙烧挥发除锑，后还原熔炼贵铅，使贵金属最大限度的富集。卡尔多炉是集自动控制、熔炼、还原于一体的先进炉型，强化了金银生产过程，但对综合回收考虑较少。
铅阳极泥是一种适宜于火法熔炼的物料不同元素的富集、还原、造渣、挥发的走向和反应程度明显，过程只需要消耗热量和空气，生产成本低，富氧熔池熔炼技术和自动控制技术的应用，可提高生产效率，改善生产环境，为传统火法工艺的技术升级提供了良好的发展空间。
纵观国内外阳极泥处理技术的发展轨迹，国内外技术水平的差距主要在自动化控制水平和工艺细化细分方面。而国内细化细分不够的主要原因是控制水平达不到相应的精度，仅凭经验操作，粗放管理，工艺细分也起不到相应的效果。
目前，制约国内技术发展水平的关键在于提高阳极泥火法工艺的自动化水平，加强控制技术应用研究，整体提高阳极泥火法处理技术的装备水平。因此，借助富氧熔炼优势，细分工艺过程，使贵铅中的砷、锑、铋、铅在不同温度、不同气氛的条件下分别氧化回收，砷、锑先挥发，再分离铅，最后造铜、铋渣，是缩短阳极泥生产周期，最大限度地富集回收有价金属，提高资源利用率的最有效方法。但要实现富氧条件下有价金属的彻底分离，仅凭人工经验控制，是难以达到多参数、多过程、实效性控制的，只有借助现代信息、控制技术，才能实现工艺过程细分，减少人为因素影响，从而使有价金属富集分离。
富氧熔炼技术是缩短生产周期，减少环境污染，降低渣中金银贫化的重要手段，应用自动控制技术改造传统火法工艺，强化阳极泥生产过程控制，是大型贵金属冶炼生产企业的发展方向。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种富氧侧吹阳极泥直接还原熔炼的方法。本发明采用富氧气体和煤气侧吹，在侧吹炉中对阳极泥进行还原熔炼，使其阳极泥在固态转变成液态下直接还原熔炼。本发明技术方案可连续处理铅阳极泥，具有生产成本低、处理量大、能耗低、金属直收率高、侧吹炉使用周期长、对原料适应性强、自动化水平高、更加环保等特点。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种富氧侧吹阳极泥直接还原熔炼的方法，所述方法包括以下步骤：
a、首先将造渣剂、还原剂加入到铅阳极泥中混合均匀，混合均匀后得到混合物料；所述铅阳极泥干重、造渣剂和还原剂三者之间加入的重量比例为100：3～6：5～10；
b、将步骤a得到的混合物料从侧吹炉的加料口加入到侧吹炉内，并将富氧气体和煤气从侧吹炉侧部的加热装置喷入炉内与混合物料进行反应，富氧气体的加入量为230～250Nm3/h，煤气的加入量为310～330Nm3/h，利用侧吹炉中的加热装置进行加热，控制侧吹炉内的温度为1000～1200℃，在不断加热的条件下，混合物料进行熔化、造渣和还原反应；阳极泥中易氧化的铅锑砷与喷入的氧气、造渣剂进行反应造渣，上浮形成渣层，同时阳极泥熔化过程中形成还原气氛，其中的砷锑还原挥发进入烟尘，剩余金属被还原剂还原成贵铅，不断下沉，形成贵铅层；随着阳极泥、造渣剂和还原剂混合物料的不断加入，形成的渣层和贵铅层不断的升高，最终产出高浓度的烟尘、低金银的还原渣和高品位的贵铅层；产出的高浓度烟尘由侧吹炉的出烟口排出，经除尘装置收尘，得到含锑浓度高的锑氧粉；低金银的还原渣从侧吹炉的出渣口间断放出，经溜槽流入模具内铸锭；产出的高品位贵铅层由侧吹炉的出铅口放出，经溜槽流进贵铅分银炉内进一步精炼，造铜铋渣和碲渣，产出粗银。
根据上述的富氧侧吹阳极泥直接还原熔炼的方法，步骤a中所述造渣剂为纯碱，所述纯碱中Na2CO3≥98%；所述还原剂为焦粒。
根据上述的富氧侧吹阳极泥直接还原熔炼的方法，步骤b中所述混合物料从侧吹炉的加料口加入到炉中，其加料方式为均匀连续的加入，加料速度为7～10t/h。
根据上述的富氧侧吹阳极泥直接还原熔炼的方法，所述侧吹炉的截面为圆形竖炉，侧吹炉上部设有出烟口，侧吹炉右侧面中上部依次设有加料口和进风口，右侧下部设有加热装置；侧吹炉左侧中下部设有出渣口和出铅口。
本发明的积极有益效果：
1、本发明对铅阳极泥进行熔炼时，配入造渣剂和还原剂，混合均匀后加入到侧吹炉内，并向侧吹炉内喷入富氧气体和煤气，对铅阳极泥进行连续的还原氧化熔炼，在连续不断的还原氧化熔炼过程中富集金银铜铋铅形成贵铅，氧化挥发砷锑，贵铅造渣。由此以来，使其铅阳极泥中的有色金属得到有效的回收，从而减少有色金属的能源浪费。因而，本发明具有显著的经济效益和社会效益。
2、本发明可连续处理铅阳极泥，具有生产成本低、处理量大、能耗低、金属直收率高、侧吹炉使用周期长、对原料适应强、自动化水平高、更加环保等优点。
3、采用本发明技术方案处理铅阳极泥，投资少、能耗低，并且能够减少环境污染，自动化程度高，过程操作易控制。
4、本发明侧吹炉熔炼出的贵铅高温熔体直接注入到分银炉中，不需冷却铸块，从而减少了设备投资，降低了能耗，通过DCS系统来控制生产，实现了生产自动化。
四、附图说明：
图1 侧吹炉的结构示意图
五、具体实施方式：
以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不限制本发明的内容。
实施例1：
参见附图1，图1为本发明利用的侧吹炉的结构示意图，图中1为出烟口，2为加料口，3为进风口，4为加热装置，5为出渣口，6为出铅口。
所述侧吹炉为圆形竖炉，侧吹炉上部设有出烟口1，侧吹炉右侧面中上部依次设有加料口2和进风口3，右侧下部设有加热装置4；侧吹炉左侧中下部设有出渣口5和出铅口6。
本发明富氧侧吹阳极泥直接还原熔炼的方法，所述方法的详细步骤如下：
a、首先将造渣剂纯碱、还原剂焦粒加入到铅阳极泥中混合均匀，混合均匀后得到混合物料；所述铅阳极泥干重、造渣剂纯碱和还原剂焦粒三者之间加入的重量比例为100：5：8；
所述纯碱中Na2CO3≥98%；所述铅阳极泥的组成成分为：H2O 13.95%、Pb 18.11%、Cu 2.49%、Bi 6.47%、Sb 27.78%、As 12.29%、Au 132.5g/t、Ag 78007g/t；
b、将步骤a得到的混合物料从侧吹炉的加料口2以8t/h的速度连续加入到侧吹炉内，并将富氧气体和煤气通过侧吹炉设有的加热装置喷入炉内与混合物料进行反应，富氧气体的加入量为240Nm3/h，煤气的加入量为320Nm3/h，利用侧吹炉中的加热装置4进行加热，经DSC系统控制侧吹炉内的温度为1100℃，在不断加热的条件下，混合物料进行熔化、造渣和还原反应；阳极泥中易氧化的铅锑砷与喷入的氧气、造渣剂进行反应造渣，上浮形成渣层，同时阳极泥熔化过程中形成还原气氛，其中的砷锑还原挥发进入烟尘，剩余金属被还原剂还原成贵铅，不断下沉，形成贵铅层；随着阳极泥、造渣剂和还原剂混合物料的不断加入，形成的渣层和贵铅层不断的升高，最终产出高浓度的烟尘、低金银的还原渣和高品位的贵铅层；产出的高浓度烟尘由侧吹炉的出烟口1排出，经除尘装置收尘，得到含锑浓度高的锑氧粉；低金银的还原渣从侧吹炉的出渣口5间断放出，经溜槽流入模具内铸锭；产出的高品位贵铅层由侧吹炉的出铅口6放出，经溜槽流进贵铅分银炉内进一步精炼，造铜铋渣和碲渣，产出粗银。
实施例2：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤a中：所述铅阳极泥干重、造渣剂纯碱和还原剂焦粒三者之间加入的重量比例为100：6：10；
步骤b中：将步骤a得到的混合物料从侧吹炉的加料口2以9t/h的速度连续加入到侧吹炉内；富氧气体的加入量为230Nm3/h，煤气的加入量为310Nm3/h；经DSC系统控制侧吹炉内的温度为1000℃。
实施例3：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤a中：所述铅阳极泥干重、造渣剂纯碱和还原剂焦粒三者之间加入的重量比例为100：3：5；
步骤b中：将步骤a得到的混合物料从侧吹炉的加料口2以7t/h的速度连续加入到侧吹炉内；富氧气体的加入量为250Nm3/h，煤气的加入量为330Nm3/h；经DSC系统控制侧吹炉内的温度为1200℃。
实施例4：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤a中：所述铅阳极泥干重、造渣剂纯碱和还原剂焦粒三者之间加入的重量比例为100：4：7；
步骤b中：将步骤a得到的混合物料从侧吹炉的加料口2以8.5t/h的速度连续加入到侧吹炉内；富氧气体的加入量为245Nm3/h，煤气的加入量为325Nm3/h；经DSC系统控制侧吹炉内的温度为1150℃。
实施例5：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤a中：所述铅阳极泥干重、造渣剂纯碱和还原剂焦粒三者之间加入的重量比例为100：5：9；
步骤b中：将步骤a得到的混合物料从侧吹炉的加料口2以7.5t/h的速度连续加入到侧吹炉内；富氧气体的加入量为238Nm3/h，煤气的加入量为315Nm3/h；经DSC系统控制侧吹炉内的温度为1050℃。
Claims (1)
1.一种富氧侧吹阳极泥直接还原熔炼的方法，所述方法包括以下步骤：
a、首先将造渣剂、还原剂加入到铅阳极泥中混合均匀，混合均匀后得到混合物料；所述铅阳极泥干重、造渣剂和还原剂三者之间加入的重量比例为100：3～6：5～10；
所述造渣剂为纯碱，所述纯碱中Na2CO3≥98%；所述还原剂为焦粒；
b、将步骤a得到的混合物料从侧吹炉的加料口加入到侧吹炉内，并将富氧气体和煤气从侧吹炉侧部的加热装置喷入炉内与混合物料进行反应，富氧气体的加入量为230～250Nm3/h，煤气的加入量为310～330Nm3/h，利用侧吹炉中的加热装置进行加热，控制侧吹炉内的温度为1000～1200℃，在不断加热的条件下，混合物料进行熔化、造渣和还原反应；阳极泥中易氧化的铅锑砷与喷入的氧气、造渣剂进行反应造渣，上浮形成渣层，同时阳极泥熔化过程中形成还原气氛，其中的砷锑还原挥发进入烟尘，剩余金属被还原剂还原成贵铅，不断下沉，形成贵铅层；随着阳极泥、造渣剂和还原剂混合物料的不断加入，形成的渣层和贵铅层不断的升高，最终产出高浓度的烟尘、低金银的还原渣和高品位的贵铅层；产出的高浓度烟尘由侧吹炉的出烟口排出，经除尘装置收尘，得到含锑浓度高的锑氧粉；低金银的还原渣从侧吹炉的出渣口间断放出，经溜槽流入模具内铸锭；产出的高品位贵铅层由侧吹炉的出铅口放出，经溜槽流进贵铅分银炉内进一步精炼，造铜铋渣和碲渣，产出粗银；
所述侧吹炉的截面为圆形竖炉，侧吹炉上部设有出烟口，侧吹炉右侧面中上部依次设有加料口和进风口，右侧下部设有加热装置；侧吹炉左侧中下部设有出渣口和出铅口。
2、根据权利要求1所述的富氧侧吹阳极泥直接还原熔炼的方法，其特征在于：步骤b中所述混合物料从侧吹炉的加料口加入到炉中，其加料方式为均匀连续的加入，加料速度为7～10t/h。
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