CN102643996A - 一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法 - Google Patents

一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于冶金技术领域，涉及一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法。1）将铜浮渣、纯碱、硫铁矿按照100:8～10：6～8的比例进行配料，均匀投料1～2小时，投料温度600～800℃，同时用高压风均匀鼓入无烟煤；2）投完料在600～800℃熔炼1～2小时后，将温度提高至1100～1200℃再熔炼2～3小时，铜浮渣中的金属铅及化合态铅都被熔炼进入粗铅；3）停止无烟煤的鼓入，澄清分离0.5～1小时后，先通过虹吸放出粗铅和冰铜，再打开渣口放出炉渣，高温烟气经过余热回收、收尘后达标排空。本发明使用无烟煤作为燃料或还原剂，而其他几种使用了焦炭、柴油或电能，因此本发明更经济且适合于大规模生产。

Description

一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法
技术领域
本发明涉及一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法，属于冶金技术领域。
背景技术
铜浮渣处理工艺有鼓风炉法、反射炉法、转炉法、电炉法、酸浸法、氨浸法等。鼓风炉处理铜浮渣，铜锍中Cu/Pb比较低（仅有2～3），铜的回收率低，大量的铜留在粗铅中，造成铜、砷和贵金属在过程中循环。反射炉法工艺劳动条件差、热效率低和炉衬腐蚀块、检修频繁，已被国家列为限期淘汰工艺。回转炉 (又称短窑) 处理铜浮渣存在柴油耗量较大（5～6%），生产成本较高。电炉法存在电耗高（电耗340～380kwh/t、焦炭40～50kg/t），运营费用高等缺点，在电力紧张的地区难以实现。酸浸法、氨浸法由于都是利用铜浮渣中的金属铜与溶剂的反应原理，适合处理含铜高的铜浮渣，对于含铜低的铜浮渣处理起来不经济。
专利号为ZL200810058951.9的发明专利《用转炉处理铜浮渣的方法》，将铜浮渣、纯碱、铁屑或硫铁矿和烟煤按照一定比率配料,加入转炉内还原熔炼。控制温度700～800℃,冶炼1.5～2小时,使铜浮渣中的金属形态铅与铜分离,尔后提高温度至渣过热温度1100～1250℃,冶炼2.5～3小时,使铅的化合物还原生成金属铅,铜则进入冰铜实现了铜、铅分离。将冰铜和粗铅上的浮渣捞出,得到冰铜和粗铅。该方法以煤做还原剂、以柴油做燃料。
申请号为201010582745.5的发明专利《一种铜浮渣的冶炼方法》(审查中)，将铜浮渣氧化吹炼产出银铜铋合金、烟尘和氧化渣；银铜铋合金电解产出阴极铜和铜阳极泥，铜阳极泥浸出，浸出液先沉铋得氯氧铋，氯氧铋经还原熔炼产出粗铋，再沉铜得到氢氧化铜，浸出渣回转炉熔炼产出粗银、烟尘和氧化渣；粗银电解产出成品银和银阳极泥，从银阳极泥中回收金铂钯；氧化渣和氧化渣鼓风炉还原熔炼得铅锑合金、烟尘和炉渣，铅锑合金反射炉熔炼得粗铅和烟尘；烟尘反射炉熔炼产出粗铅和氧化锑，氧化锑还原熔炼产出粗锑；粗铅和粗铅电解产出铅和铅阳极泥，从铅阳极泥回收金银。该方法采取的工艺流程复杂，产出的中间物料多。
申请号为201110343390.9的发明专利《一种分离炼铅产铜浮渣中铜和银的方法》(审查中)，将炼铅产铜浮渣固体物料，置于真空条件下,经多次升温、保温后,收集挥发物,冷凝得铅银合金，剩余固体为脱去铅和银的铜合金；再将铅银合金作为原料进入常规铅冶炼工序或电解精炼工序，银富集于阳极泥中，即得到回收银;脱去铅和银的铜合金直接作为原料，以常规方法即得到回收金属铜。但该方法采用的真空炉设备目前难以大型化，无法实现规模生产。
近年来，侧吹炉新技术在铅、铜、锡、镍以及钢铁等冶金领域得到广泛运用，但侧吹炉处理铜浮渣未见报道。本发明就是针对侧吹炉处理能力大、容易实现自动加料和排料、劳动条件好的特点，发明一种侧吹炉处理铜浮渣的方法，解决铅冶炼产出大量铜浮渣的处理问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明通过侧吹炉熔炼处理铜浮渣，用无烟煤做还原剂和燃料，配入纯碱、硫铁矿，产出粗铅、冰铜、炉渣及高温烟气。实现铜浮渣的铜铅分离，达到规模生产、降低能耗和生产成本的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
1）将铜浮渣、纯碱、硫铁矿按照100:8～10：6～8的比例进行配料，均匀投料 1～2小时，投料温度600～800℃，同时用高压风均匀鼓入无烟煤；
2）投完料在600～800℃熔炼1～2小时后，将温度提高至1100～1200℃再熔炼2～3小时，铜浮渣中的金属铅及化合态铅都被熔炼进入粗铅。
3）停止无烟煤的鼓入，无烟煤用量为铜浮渣量10～15%，澄清分离0.5～1小时后，先通过虹吸放出粗铅和冰铜，再打开渣口放出炉渣，高温烟气经过余热回收、收尘后达标排空。粗铅送铅精炼，冰铜送铜冶炼，炉渣及收尘得到的少量的烟尘送铅粗炼系统。
    本发明与传统技术相比具有的优点：
1） 更节能、更经济
表1 常见铜浮渣处理能耗指标
Figure 46684DEST_PATH_IMAGE001
从表1可以看出，本发明能耗与鼓风炉接近且低于其他几种工艺的能耗。本发明使用无烟煤作为燃料或还原剂，而其他几种使用了焦炭、柴油或电能，因此本发明更经济。
2）侧吹炉处理铜浮渣能够实现规模化生产，床能力达到50t/m2.d以上，适合铜浮渣的规模处理应用，而反射炉、回转炉在4 t/m2.d以下，电炉在12 t/m2.d以下。专利技术《一种分离炼铅产铜浮渣中铜和银的方法》采用的真空炉设备目前难以大型化，无法实现规模生产。
3）酸浸法、氨浸法由于都是金属铜与溶剂的反应过程，铜含量越高其直收率越高，因此适合处理含铜高的铜浮渣，对于含铜低的铜浮渣处理起来不经济。但本发明易于将含铜低的铜浮渣中的铜富集，得到Cu/Pb比高（4～6）的冰铜。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
如图1所示，在2.5m2的侧吹炉内，将铜浮渣（Pb80%、Cu5%）、纯碱、硫铁矿（含S25%）按照100:8:6的比例进行配料，投料时炉内温度控制在700℃，经过2小时投料45吨进入侧吹炉熔池中还原熔炼。同时用高压风均匀鼓入无烟煤（含C81%，粒度小于0.127mm占80%以上）。
开始熔炼温度700℃，经过2小时后提高温度至1100℃，再经过3小时铜浮渣中的金属铅及化合态铅都被熔炼进入粗铅。
澄清分离1小时后，先通过虹吸放出粗铅和冰铜，再打开渣口放出炉渣、高温烟气经过余热回收、收尘后达标排空（SO2浓度300mg/m3）。 
全过程无烟煤用量是铜浮渣量的14%。产出粗铅（含Pb97.8%、Cu0.4%）30.5t，产出冰铜（含Pb11.8%,Cu49.0%）3.6t,产出炉渣（含Pb5.0%、Cu0.5%）9.8t。处理能力54.0t/m2.d，铅直收率97.0%，铅回收率98.0%，冰铜的Cu/Pb比为4.15。
实施例2
在2.5m2的侧吹炉内，将铜浮渣（Pb60%、Cu10%）、纯碱、硫铁矿（含S25%）按照100: 10：8的比例进行配料，投料时炉内温度控制在800℃，经过1小时投料35吨进入侧吹炉熔池中还原熔炼。同时用高压风均匀鼓入无烟煤（含C81%）。
开始熔炼温度800℃，经过1小时后提高温度至1100℃，再经过2小时铜浮渣中的金属铅及化合态铅都被熔炼进入粗铅。
澄清分离40分钟后，先通过虹吸放出粗铅和冰铜，再打开渣口放出炉渣、高温烟气经过余热回收、收尘后达标排空（SO2浓度280mg/m3）。
全过程无烟煤用量是铜浮渣量的12%。产出粗铅（含Pb97.2%、Cu0.4%）16.7t，产出冰铜（含Pb10.3%,Cu52.1%）5.0t,产出炉渣（含Pb2.8%、Cu1.5%）11.9t。处理能力67.2t/m2.d，铅直收率95.0%，铅回收率97.7%，冰铜的Cu/Pb比为5.05。

Claims (5)

1.一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法，其特征在于包括下述步骤：
1）将铜浮渣、纯碱、硫铁矿按照100:8～10：6～8的比例进行配料，均匀投料 1～2小时，投料温度600～800℃，同时加入无烟煤；
2）投完料在600～800℃熔炼1～2小时后，将温度提高至1100～1200℃再熔炼2～3小时，铜浮渣中的金属铅及化合态铅都被熔炼进入粗铅；
3）停止无烟煤的鼓入，澄清分离0.5～1小时后，先放出粗铅和冰铜，再打开渣口放出炉渣，高温烟气经过余热回收、收尘后达标排空；
粗铅送铅精炼，冰铜送铜冶炼，炉渣及收尘得到的少量的烟尘送铅粗炼系统。
2.根据权利要求1所述的一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法，其特征在于步骤1）中，所述加入无烟煤的方式为高压风均匀鼓入。
3.根据权利要求1所述的一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法，其特征在于步骤3）中，所述放出粗铅和冰铜的方式为虹吸。
4.根据权利要求2所述的一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法，其特征在于步骤3）中，所述放出粗铅和冰铜的方式为虹吸。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法，其特征在于无烟煤用量为铜浮渣量的10～15%。
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