CN102978416A

CN102978416A - 用于液态粗铅连续除铜的装置及方法

Info

Publication number: CN102978416A
Application number: CN2012105656520A
Authority: CN
Inventors: 赵传和; 杨明; 刘素红; 张和平; 陈会成
Original assignee: Henan Yuguang Gold and Lead Co Ltd
Current assignee: Henan Yuguang Gold and Lead Co Ltd
Priority date: 2012-12-23
Filing date: 2012-12-23
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2032-12-23
Also published as: CN102978416B

Abstract

本发明涉及一种有色冶炼领域粗铅火法精炼中除铜的装置及方法，尤其涉及一种用于液态粗铅连续除铜的装置及方法，包括锅体、罩在锅体上的烟罩，烟罩上固装有搅拌桨伸入锅体铅液中的搅拌机，锅体由挡板分为搅拌反应区和降温熔析区，铅液和铜浮渣由搅拌反应区通过挡板上边溢流进入降温熔析区上部，搅拌反应区上的烟罩端部设有进料口，降温熔析区的端部设有扒渣口和放铅口，降温熔析区上方的烟罩端部设有出烟口，两侧面上固装有拨动铅液面上漂浮的铜浮渣的拨渣机，锅体两侧边上焊有对铅液冷却降温的冷却水管，放铅口处的锅体边上设有虹吸放铅管，虹吸放铅管下口伸到锅体底部，具有节约能源、环保效果好、铅直收率高、自动化程度高、劳动强度低的优点。

Description

用于液态粗铅连续除铜的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种有色冶炼领域粗铅火法精炼中除铜的装置及方法，尤其涉及一种用于液态粗铅连续除铜的装置及方法。

背景技术

对于铅冶炼工业，粗铅精炼一般采用火法精炼与电解精炼两种方法，无论采用哪种方法，粗铅均需经过火法除铜工序。目前除铜一般采用加硫除铜与熔析除铜两种方法，两种方法都可采用间断与连续两种作业方式。间断作业一般在除铜锅内完成，连续作业一般在反射炉式除铜炉内完成。

目前，国内厂家粗铅精炼一般采用电解精炼，除铜操作一般是在除铜锅内间断作业。先将粗铅加入除铜锅内重熔，然后加入硫磺、松香及锯沫等搅拌，并降温熔析除铜。除铜后粗铅浇铸为阳极板转电解精炼，铜浮渣转至铜浮渣处理工序回收其中的铅与铜。这种在除铜锅内间断作业的除铜工艺存在能源浪费、铅直收率低、不易实现自动化、劳动环境差等缺点。

前苏联齐姆肯特炼铅厂、乌斯奇-卡绍诺戈尔斯克铅锌联合金业，澳大利亚皮里港冶炼厂采用连续除铜工艺，通过使铅液在熔池中保持适当的温度梯度，使铜析出，并通过加入纯碱、铁屑、焦炭及硫化剂黄铁矿或高品位铅精矿）生成铜锍与炉渣。连续除铜操作均采用反射炉炉型，粗铅连续除铜工艺有着一定的优越性，提高了铅的直收率，能够实现操作的自动化，劳动条件有所改善，但是现存的连续除铜工艺均采用反射炉式除铜炉，一方面为了保证熔池高温造锍熔炼充分完成，大量铅液同时被加热至较高温度，耗费大量热源，一方面又需要对高温铅液降温使铜析出，在熔池内自上而下保持很高的温度梯度，仍存在能耗大、能源浪费的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服原有粗铅除铜装置及方法存在的不足而提供一种液态粗铅连续除铜的装置及在这种装置中实现连续除铜的方法，该方法具有节约能源、环保效果好、铅直收率高、自动化程度高、劳动强度低的优点。

本发明所采用的技术方案：

一种用于液态粗铅连续除铜的装置，包括锅体、罩在整个锅体上面的烟罩，在烟罩顶面上固定安装有搅拌机，搅拌机的搅拌桨伸入锅体的铅液中，搅拌机的传动装置设置在烟罩外；锅体的内部由挡板分为搅拌反应区和降温熔析区，搅拌反应区和降温熔析区下部隔开上部连通，铅液和铜浮渣可由搅拌反应区通过挡板上边溢流进入降温熔析区的上部；搅拌反应区上方的烟罩端部设有进料口，降温熔析区上方的烟罩端部设有出烟口，锅体的降温熔析区端部设有扒渣口，该端部的锅体侧面设有放铅口；在降温熔析区上方的烟罩两侧面上固定安装有拨渣机，拨渣机的传动装置设置在烟罩外，用来拨动铅液面上漂浮的铜浮渣的拨渣机的拨渣叶片伸入铜浮渣层，使铜浮渣向扒渣口方向集中；在降温熔析区的锅体两侧边上采用无缝钢管焊接有用来对铅液冷却降温的冷却水管；在锅体侧面的放铅口处的锅体边上设置有虹吸放铅管的上口，该虹吸放铅管的上口与放铅口连通，虹吸放铅管下口伸到锅体的底部，确保放铅口流出的铅来自锅体底部。

所述虹吸放铅管的下口附近安装有温度传感器。

所述的锅体和烟罩由钢板焊接而成，锅体为长条形钢制容器。

一种利用上述所述的用于液态粗铅连续除铜的装置进行液态粗铅连续除铜的方法，其步骤如下：

首先，将来自粗铅冶金炉的温度在600℃以上的液态粗铅通过溜槽连续从进料口进入用于液态粗铅连续除铜的装置，同时从进料口连续加入除铜剂；

然后，通过搅拌机的搅拌使得进入的液态粗铅和除铜剂充分接触并发生反应，使粗铅中的铜转变为Cu₂S，粗铅中化合态铅转化为单质铅，反应完后的铅液与铅液表面的铜浮渣从隔板上边连续溢流到降温熔析区的上部；

其次，通过向在安装于降温熔析区中部的冷却水管中连续通入冷却水，在流动的冷却水的作用下，铅液温度降低并向锅底下沉，同时熔解在铅液中的铜及其化合物从铅液中析出，上浮成为铜浮渣，经降温熔析的铅液通过虹吸出铅管从放铅口连续放出。

所述的除铜剂为锯沫、硫化铅或氧化铅，加入比例与常规除铜工艺相同，即锯沫加入量为每吨液态热铅20~30Kg，硫化铅或氧化铅的加入量根据液态粗铅中含铜量按铜与硫、铜与氧的摩尔数2~3：1比例加入。

所述的冷却水管中连续通过温度不大于40℃的冷却水，将水管外的铅液冷却降温，铅液中的含铜杂质从铅液中析出上浮，进入铜浮渣，铅液面上保持150~200mm厚铜浮渣层，拨渣机拨动铜浮渣，使铜浮渣向扒渣口集中，由扒渣机从扒渣口扒出，烟罩内的保持低于大气压50-100Pa的压强，烟气从出烟口排出，收尘后排空。

所述虹吸出铅管下口附近的铅液温度控制在350~420℃范围内，通过调节冷却水管内流过的冷却水量来控制流出铅液的温度。

所述冷却水管中的冷却水采用循环利用的软化水。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明将粗铅冶金炉产出的液态粗铅直接引入用于液态粗铅连续除铜的装置（也称为液态粗铅连续除铜锅）内实现连续除铜，产出固态铜浮渣和除铜后的铅液，除铜过程中只对铅液降温，不需对装置进行加热，所以节能效果明显。

2、本发明只对铅液降温，铅液面上保持较厚的铜浮渣层能最大限度减少铅的挥发损失，扒出的铜浮渣中基本不含液铅，显著降低铜浮渣中铅的损失，所以本发明中铅的直收率可明显提高。

3、本发明作业连续、参数稳定，易于实现自动化，降低劳动强度。

4、本发明的装置可以很好地密封，能大大改善操作环境，减少环境污染。

附图说明

图1是本发明液态粗铅连续除铜锅的主视图。

图2是本发明液态粗铅连续除铜锅的侧视图。

图3是本发明液态粗铅连续除铜锅的俯视图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，用于液态粗铅连续除铜的装置，包括锅体1、罩在整个锅体1上面的烟罩2，锅体1和烟罩2由钢板焊接而成，锅体为长条形钢制容器，在烟罩2顶面上固定安装有搅拌机3，搅拌机3的搅拌桨伸入锅体的铅液中，搅拌机3的传动装置设置在烟罩外；锅体1的内部由挡板14分为搅拌反应区15和降温熔析区13，搅拌反应区15和降温熔析区13下部隔开上部连通，铅液和铜浮渣可由搅拌反应区15通过挡板14上边溢流进入降温熔析区13的上部；搅拌反应区15上方的烟罩端部设有进料口10，降温熔析区13上方的烟罩端部设有出烟口12，锅体1的降温熔析区13端部设有扒渣口7，该端部的锅体侧面设有放铅口5；在降温熔析区13上方的烟罩两侧面上固定安装有拨渣机4，拨渣机4的传动装置设置在烟罩外，用来拨动铅液面上漂浮的铜浮渣的拨渣机4的拨渣叶片伸入铜浮渣层，使铜浮渣向扒渣口方向集中；在降温熔析区13的锅体两侧边上采用无缝钢管焊接有用来对铅液冷却降温的冷却水管8；在锅体侧面的放铅口5处的锅体边上设置有虹吸放铅管6的上口，该虹吸放铅管6的上口与放铅口连通，虹吸放铅管6下口伸到锅体1的底部，确保放铅口流出的铅来自锅体底部，在虹吸放铅管6的下口附近安装有温度传感器9，以便于随时监测和观察锅体底部的铅液温度。

一种利用所述的用于液态粗铅连续除铜的装置进行液态粗铅连续除铜的方法，包括以下步骤：

首先，将来自粗铅冶金炉的温度在600℃以上的液态粗铅通过溜槽连续从进料口10进入用于液态粗铅连续除铜的装置，同时从进料口10连续加入除铜剂，除铜剂为锯沫、硫化铅或氧化铅，加入比例与常规除铜工艺相同，即锯沫加入量为每吨液态热铅20~30Kg，硫化铅或氧化铅的加入量根据液态粗铅中含铜量按铜与硫、铜与氧的摩尔数2~3：1比例加入；

然后，通过搅拌机3的搅拌使得进入的液态粗铅和除铜剂充分接触并发生反应，使粗铅中的铜转变为Cu₂S，粗铅中化合态铅转化为单质铅，反应完后的铅液与铅液表面的铜浮渣从隔板上边连续溢流到降温熔析区的上部；

其次，通过向在安装于降温熔析区13中部的冷却水管8中连续通入温度不大于40℃的冷却水，在流动的冷却水的作用下，冷却水管8外的铅液温度降低并向锅底下沉，经降温熔析的铅液温度在350-420℃，并通过虹吸出铅管6从放铅口连续放出，同时熔解在铅液中的铜及其化合物从铅液中析出，上浮成为铜浮渣铅液面上保持150~200mm厚铜浮渣层，拨渣机拨动铜浮渣，使铜浮渣向扒渣口集中，由扒渣机从扒渣口扒出，烟罩内的保持低于大气压50-100Pa的压强，烟气从出烟口排出，收尘后排空。

上述的冷却水管8中的冷却水采用循环利用的软化水。

实施例1：

首先，将来自粗铅冶金炉的温度在600℃以上的液态粗铅通过溜槽连续从进料口10进入用于液态粗铅连续除铜的装置，同时从进料口10连续加入锯沫、硫化铅，加入比例与常规除铜工艺相同，即锯沫加入量为每吨液态热铅20~30Kg，硫化铅的加入量根据液态粗铅中含铜量按铜与硫的摩尔数2~3：1比例加入；

上述的冷却水管8中的冷却水采用循环利用的软化水。

实施例2：

首先，将来自粗铅冶金炉的温度在600℃以上的液态粗铅通过溜槽连续从进料口10进入用于液态粗铅连续除铜的装置，同时从进料口10连续加入锯沫、氧化铅，加入比例与常规除铜工艺相同，即锯沫加入量为每吨液态热铅20~30Kg，氧化铅的加入量根据液态粗铅中含铜量按铜与氧的摩尔数2~3：1比例加入；

上述的冷却水管8中的冷却水采用循环利用的软化水。

在除铜的过程中，通过温度传感器9随时监测和记录锅体底部铅液的温度，如果铅液的温度超出350-420℃的温度范围，应立即调整冷却水，即软化水的流量使锅体底部铅液的温度重新回到350-420℃的温度范围内。

Claims

1.一种用于液态粗铅连续除铜的装置，包括锅体（1）、罩在整个锅体（1）上面的烟罩（2），其特征在于：在烟罩（2）顶面上固定安装有搅拌机（3），搅拌机（3）的搅拌桨伸入锅体的铅液中，搅拌机（3）的传动装置设置在烟罩外；锅体（1）的内部由挡板（14）分为搅拌反应区（15）和降温熔析区（13），搅拌反应区（15）和降温熔析区（13）下部隔开上部连通，铅液和铜浮渣可由搅拌反应区（15）通过挡板（14）上边溢流进入降温熔析区（13）的上部；搅拌反应区（15）上方的烟罩端部设有进料口（10），降温熔析区（13）上方的烟罩端部设有出烟口（12），锅体（1）的降温熔析区（13）端部设有扒渣口（7），该端部的锅体侧面设有放铅口（5）；在降温熔析区（13）上方的烟罩两侧面上固定安装有拨渣机（4），拨渣机（4）的传动装置设置在烟罩外，用来拨动铅液面上漂浮的铜浮渣的拨渣机（4）的拨渣叶片伸入铜浮渣层，使铜浮渣向扒渣口方向集中；在降温熔析区（13）的锅体两侧边上采用无缝钢管焊接有用来对铅液冷却降温的冷却水管（8）；在锅体侧面的放铅口（5）处的锅体边上设置有虹吸放铅管（6）的上口，该虹吸放铅管（6）的上口与放铅口连通，虹吸放铅管（6）下口伸到锅体（1）的底部，确保放铅口流出的铅来自锅体底部。

2.根据权利要求1所述的用于液态粗铅连续除铜的装置，其特征在于：虹吸放铅管（6）的下口附近安装有温度传感器（9）。

3.根据权利要求1所述的用于液态粗铅连续除铜的装置，其特征在于：锅体（1）和烟罩（2）由钢板焊接而成，锅体为长条形钢制容器。

4.一种利用权利要求1所述的用于液态粗铅连续除铜的装置进行液态粗铅连续除铜的方法，其特征在于：

首先，将来自粗铅冶金炉的温度在600℃以上的液态粗铅通过溜槽连续从进料口（10）进入用于液态粗铅连续除铜的装置，同时从进料口（10）连续加入除铜剂；

然后，通过搅拌机（3）的搅拌使得进入的液态粗铅和除铜剂充分接触并发生反应，使粗铅中的铜转变为Cu₂S，粗铅中化合态铅转化为单质铅，反应完后的铅液与铅液表面的铜浮渣从隔板上边连续溢流到降温熔析区的上部；

其次，通过向在安装于降温熔析区（13）中部的冷却水管（8）中连续通入冷却水，在流动的冷却水的作用下，铅液温度降低并向锅底下沉，同时熔解在铅液中的铜及其化合物从铅液中析出，上浮成为铜浮渣，经降温熔析的铅液通过虹吸出铅管（6）从放铅口连续放出。

5.根据权利要求4所述的用于液态粗铅连续除铜的方法，其特征在于：所述的除铜剂为锯沫、硫化铅或氧化铅，加入比例与常规除铜工艺相同，即锯沫加入量为每吨液态热铅20~30Kg，硫化铅或氧化铅的加入量根据液态粗铅中含铜量按铜与硫、铜与氧的摩尔数2~3：1比例加入。

6.根据权利要求4所述的用于液态粗铅连续除铜的方法，其特征在于：冷却水管中连续通过温度不大于40℃的冷却水，将水管外的铅液冷却降温，铅液中的含铜杂质从铅液中析出上浮，进入铜浮渣，铅液面上保持150~200mm厚铜浮渣层，拨渣机拨动铜浮渣，使铜浮渣向扒渣口集中，由扒渣机从扒渣口扒出，烟罩内的保持低于大气压50-100Pa的压强，烟气从出烟口排出，收尘后排空。

7.根据权利要求4所述的用于液态粗铅连续除铜的方法，其特征在于：所述虹吸出铅管（6）下口附近的铅液温度控制在350~420℃范围内，通过调节冷却水管内流过的冷却水量来控制流出铅液的温度。

8.根据权利要求4所述的用于液态粗铅连续除铜的方法，其特征在于：所述冷却水管（8）中的冷却水采用循环利用的软化水。