CN103266225A

CN103266225A - 铅阳极泥侧吹炉还原熔炼技术

Info

Publication number: CN103266225A
Application number: CN2013101979946A
Authority: CN
Inventors: 谢志刚; 杨华锋; 谢志强; 朱明�; 曹勇; 李兴科; 李初立; 杨建军; 范朝斌; 肖定荣; 周彪
Original assignee: HUNAN YUTENG NONFERROUS METALS CO Ltd
Current assignee: HUNAN YUTENG NONFERROUS METALS CO Ltd
Priority date: 2013-05-26
Filing date: 2013-05-26
Publication date: 2013-08-28

Abstract

铅阳极泥侧吹炉还原熔炼技术，包括以下步骤：1、将铅阳极泥、返料、焦丁按比例用抓斗行车抓入配料仓中，混合均匀后，用抓斗行车抓入计量料仓，经过电子皮带秤计量、圆筒制粒机制粒后连续进入富氧侧吹熔炼炉；2、配好的物料经过制粒后连续进入富氧侧吹熔炼炉，并向炉内鼓入天然气和氧气，物料在炉内同时发生氧化—还原反应；3、贵铅经过溜槽进入分锑炉中挥发精炼；4、分锑炉产出的底水贵铅经溜槽进入精炼炉中进行精炼；5、电解精炼银、金，产出品位＞99.99%的银锭、金锭产品。

Description

铅阳极泥侧吹炉还原熔炼技术

技术领域

本发明涉及一种有色金属冶炼方法，尤其涉及铅阳极泥侧吹炉还原熔炼技术。

背景技术

铅阳极泥中含有大量的贵金属和稀有元素，是提取金、银的重要原料，冶炼铅阳极泥的主要目的是回收贵金属银、金，附带回收副产品铋、锑、铜、铅、碲等稀有金属。

铅阳极泥的火法处理流程经过长期实践，设备及操作条件不断改进，生产稳定，工艺成熟，贵铅还原熔炼炉和氧化精炼炉也均由反射炉改为转炉，操作更为简便，热效率也有所提高，但该工艺依然存在原料适应性差、生产周期长、金银直收率低、返渣多、能耗高、环境污染大等弊端。

专利“火法分离阳极泥中有价金属的冶炼方法及其装置”（CN 200810049459.5）、“用于阳极泥熔炼工艺的高铅锑渣型及其使用方法”（CN 200810230969.2）、“连续处理铅阳极泥的方法及其装置”（CN 201010213790.3）等将铅阳极泥、返料、焦丁按比例加入氧气底吹贵铅炉进行熔化，产出金银品位25～50%的贵铅、一次渣和一次烟灰；贵铅再加入氧气底吹分银炉，反应后生成氧化渣、二次烟灰及金银品位达70～80%的合金液；将合金液通入氧气顶吹精炼炉，反应后产出碲渣、清合金渣、二次烟灰及金银品位达96～98%的合金液；氧化渣排出后进入渣贵铅炉，加入焦丁，反应后生成低品位贵铅、二次渣及二次烟灰，低品位贵铅返回配料。

上述发明将氧气底吹炉应用于贵铅的还原熔炼和氧化精炼，实现铅阳极泥的连续熔池熔炼，强化了冶炼过程，缩短了操作时间，提高了金银直收率，但砷、铅烟尘的污染问题仍未得以解决，铜、锑、铋、碲等有价元素的综合回收难度也较大。

铅阳极泥的湿法处理工艺按照金、银的提取次序可分为两类，一种是对冶炼废渣进行酸浸预处理分离铜、锑、铋、硒、碲等有价元素，使金银富集后进入分银炉熔炼得金银合金阳极板，尔后进行银电解精炼产出电银，再从银电解阳极泥中提取金；另一种是在冶炼废渣酸浸除杂后进行氯化分金，从分金液中还原得金粉，再从氯化渣中用亚硫酸钠或者氨水浸银，从浸银液中还原产出银粉。由于原料中铜、锑、铋、硒、碲等元素主要以金属或金属间化合物形态存在，在酸浸前必须进行氧化预处理或在酸浸过程中加入氧气、双氧水、氯气或氯酸钠作为氧化剂。

专利“铅阳极泥湿法酸浸前预处理方法”（CN 96113177.2）在湿法氯化氧化酸浸出前，将新产出铅阳极堆放几天自然氧化，或新铅泥在酸性介质通空气氧化，用测量堆中温度和空气酸浸体系电位相结合判定铅泥氧化程度的方法，将铅泥氧化至适宜范围，可在氯化氧化酸浸工序节省氯气用量40～50%，并取消铅泥球磨工序。

铅阳极泥酸浸分离贱金属过程按照体系性质可分为硫酸和盐酸两种，尤以HCl+NaCl体系最为普遍，如 “用控制电位法从阳极泥提取贵金属”（CN 85106670）、“一种铅阳极泥湿法处理的方法”（CN 89103853.1）、“从铅阳极泥中回收银、金、锑、铜、铅的方法”（CN 94107754.3）、“从铅阳极泥中分离有价金属的方法” （CN 200910311598.5）、“ 一种从铅阳极泥中回收金、银、铋、锑和铜的方法”（CN 201010179026.9）、“ 一种高锑铅阳极泥湿法处理的方法”（CN 201010134248.9）等专利均在HCl或HCl+NaCl体系对铅阳极泥进行氯化浸出，体系ORP电位控制在400~450mv之间即可实现铜、锑、铋等贱金属与稀贵金属的分离，浸出液采用硫化沉淀或者金属置换工艺可得到铜渣，再通过分步中和水解法可分别产出氯氧锑和氯氧铋；专利“电解阳极泥处理新工艺”（CN 00112636.9）以硫酸亚铁、硝酸、亚硝酸盐或硝酸盐为催化剂，在硫酸体系对铅阳极泥进行氧压浸出，使砷、铜进入浸出液，锑、铋、铅、银进入浸出渣，其中锑、铋转化为氧化物，铅转化为硫酸铅，银转化为氯化银。浸出液用铁置换得到砷铜渣和置换后液，置换后液经冷却结晶得到硫酸亚铁，母液返回氧化浸出。

随着矿产资源的日益匮乏，高砷铅矿石被广泛应用，致使铅阳极泥中砷含量越来越高，在处理高砷冶炼废渣时，为避免砷对生态环境的污染，一般都会设置专门的脱砷工序。

专利“高砷铅阳极泥湿法处理方法”（CN 92104421.6）是将高砷阳极泥置于盐酸介质中通入氯气控制电位氯化浸出，铜、砷、锑、铋、碲等元素均溶解进入氯化液，采用SO₂还原沉淀碲精矿后，通过蒸馏法回收砷，蒸馏残液采用分步中和水解法依次回收氯氧锑、氯氧铋和铜精矿； “高砷铅阳极泥脱砷方法”（CN 01125700.8）专利将高砷阳极泥加入密闭回转窑内并通入水蒸汽焙烧，焙烧产生的烟尘通过冷凝系统收集回收As₂O₃，控制焙烧温度400~750℃，焙烧时间0.5~4h，水蒸汽流量300～5000ml/min，以及适当的回转窑转速，可脱除阳极泥中大部分的砷，铅、锑则留在焙砂中； “从高砷铅阳极泥提取金银及有价金属的方法”（CN 96112638.8）、“高砷铅阳极泥脱砷方法”（CN 200710034474.8）、“一种从铅阳极泥中脱除和回收砷的方法”（CN 201010274929.5）等专利都是在NaOH或NaOH-Na₂CO₃碱性体系进行选择性脱砷，通过浸出体系氧化电位和浸出剂浓度的调控，可使原料中绝大部分砷被氧化浸出进入碱浸液，而铋、铅、锑、铜等金属被氧化后则与贵金属一同保留于碱浸渣，碱浸液经过冷却结晶产出砷酸钠结晶，最终实现铅阳极泥中砷与其它有价金属的分离与回收。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提出一种铅阳极泥侧吹炉还原熔炼技术，将现反射炉熔炼阳极泥工艺进行改进，实现阳极泥高效熔炼。

本发明是这样实现的，铅阳极泥侧吹炉还原熔炼技术，包括以下步骤。

（1）将铅阳极泥、返料、焦丁按比例用抓斗行车抓入配料仓中，混合均匀后，用抓斗行车抓入计量料仓，经过电子皮带秤计量、圆筒制粒机制粒后连续进入富氧侧吹熔炼炉。

（2）配好的物料经过制粒后连续进入富氧侧吹熔炼炉，并向炉内鼓入天然气和氧气，物料在炉内同时发生氧化—还原反应。其中部分铅锑等金属被氧化进入烟气中与熔体分离；部分铅锑等杂质形成炉渣；金银等贵金属进入熔池中与铅锑鉍等一起形成贵铅，沉于熔池底部。贵铅由虹吸放出，进入分锑炉中吹炼；烟尘中含有大量的铅锑，经布袋除尘器捕集后产出烟灰，烟灰转入锑回收系统回收锑；炉渣由放渣口放出，经过溜槽流入渣包铸块冷却。炉渣中含锑、铅较高，返回铅系统配料进行回收。

（3）贵铅经过溜槽进入分锑炉中挥发精炼。大部分锑氧化挥发进入烟灰中，金银不会被氧化，富集在熔炼炉底部和铅一起形成底水贵铅。底水贵铅经溜槽放入精炼炉中继续精炼；烟灰经过布袋收尘捕集后，作为回收锑的原料。

（4）分锑炉产出的底水贵铅经溜槽进入精炼炉中进行精炼。精炼前期采用纯氧顶吹，在此过程中，锑铅铋铜部分挥发进入烟灰中，部分氧化进入氧化渣（前期渣）中。当合金品位达到85%时，采用苏打法回收其中的碲，产出碲渣；合金中金、银品位达到90—95%，此时加入强氧化剂硝酸钾强行造渣，使合金中残留的铋、铜、碲等杂质进一步造渣除去，产出后前渣；当合金品位达到98%时，将合金铸成一定规格的金银合金阳极板，送去成品工段进行电解精炼。精炼炉产出物料主要有：前期渣、后期渣、碲渣、烟灰，其中前期渣、烟灰返回阳极泥配料；后期渣进入鉍系统回收鉍；碲渣进入碲系统回收碲。

（5）电解精炼银、金，产出品位＞99.99%的银锭、金锭产品。

本发明的铅阳极泥侧吹炉还原熔炼技术，有以下优点。

（1）实现铅锌冶炼废渣的连续进料生产工艺，较传统的冶炼工艺缩短5—7天的生产周期。

（2）采用连续进料方式的生产工艺，生产能力增加一倍。

（3）减少辅料的投入，生产成本降低30%。

（4）综合回收效率提高1-2%。

（5）采用富氧侧吹强化熔炼技术，主要的热量来源为天然气燃烧热和物料的反应热，减少SO₂和CO₂以及粉尘的排放60%。

附图说明

图1是铅阳极泥侧吹炉处理工艺流程图。

图2是锑回收工艺流程图。

图3是砷碱渣处理工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例来详细解释本发明所提供的技术方案，但不作为对本发明权利要求保护范围的限制。

在下面的实施例中，采用的原料为铅阳极泥，其按总质量百分比计的主要成分如下：

Pb：14.87%；Cu：0.45%；Sb：36.3%；As：6.71%；Bi：11.68%；Te：0.18%；Ag：32845g/t；Au：51.7g/t。

如图1所示，把该铅精矿配料后，送侧吹炉进行熔炼，产生贵铅、侧吹炉渣和烟气，烟气进入脉冲布袋收尘进行收集得到砷锑烟尘，贵铅通过吹锑转炉进行吹炼，产生底水贵铅和砷锑烟尘，底水贵铅进入分银转炉熔炼，产生前期渣，后期渣，粗银和烟尘，前期渣和烟尘返回侧吹炉进行熔炼，后期渣进入铋冶炼系统进行铋冶炼，粗银进入银电解工序得到银粉，铸锭之后得到银锭，银阳极泥进入金冶炼系统得到金粉，铸锭后得到金锭；砷锑烟尘进入反射炉进行熔炼得到粗锑和铅烟尘，粗锑在精炼锅中进行精炼得到精锑和砷碱渣，铅烟尘返回铅冶炼系统；砷碱渣在反应釜中进行高压氧化碱性浸出，将浸出液与铁盐发生置换反应，得到砷铁盐，然后进行多效蒸发得到沉砷渣。

实施例所取得的技术指标取下。

Figure 2013101979946100002DEST_PATH_IMAGE001

Claims

1.铅阳极泥侧吹炉还原熔炼技术，其特征在于由以下步骤组成：

（1）将铅阳极泥、返料、焦丁按比例用抓斗行车抓入配料仓中，混合均匀后，用抓斗行车抓入计量料仓，经过电子皮带秤计量、圆筒制粒机制粒后连续进入富氧侧吹熔炼炉；

（2）配好的物料经过制粒后连续进入富氧侧吹熔炼炉，并向炉内鼓入天然气和氧气，物料在炉内同时发生氧化—还原反应；其中部分铅锑等金属被氧化进入烟气中与熔体分离；部分铅锑等杂质形成炉渣；金银等贵金属进入熔池中与铅锑鉍等一起形成贵铅，沉于熔池底部；

贵铅由虹吸放出，进入分锑炉中吹炼；烟尘中含有大量的铅锑，经布袋除尘器捕集后产出烟灰，烟灰转入锑回收系统回收锑；炉渣由放渣口放出，经过溜槽流入渣包铸块冷却；炉渣中含锑、铅较高，返回铅系统配料进行回收；

（3）贵铅经过溜槽进入分锑炉中挥发精炼；大部分锑氧化挥发进入烟灰中，金银不会被氧化，富集在熔炼炉底部和铅一起形成底水贵铅；底水贵铅经溜槽放入精炼炉中继续精炼；烟灰经过布袋收尘捕集后，作为回收锑的原料；

（4）分锑炉产出的底水贵铅经溜槽进入精炼炉中进行精炼；精炼前期采用纯氧顶吹，在此过程中，锑铅铋铜部分挥发进入烟灰中，部分氧化进入氧化渣（前期渣）中；当合金品位达到85%时，采用苏打法回收其中的碲，产出碲渣；合金中金、银品位达到90—95%，此时加入强氧化剂硝酸钾强行造渣，使合金中残留的铋、铜、碲等杂质进一步造渣除去，产出后前渣；当合金品位达到98%时，将合金铸成一定规格的金银合金阳极板，送去成品工段进行电解精炼；精炼炉产出物料主要有：前期渣、后期渣、碲渣、烟灰，其中前期渣、烟灰返回阳极泥配料；后期渣进入鉍系统回收鉍；碲渣进入碲系统回收碲；

（5）电解精炼银、金，产出品位＞99.99%的银锭、金锭产品。

2.根据权利要求1所述的铅阳极泥侧吹炉还原熔炼技术，其特征在于：所述还原炉采用的燃料为天然气，助燃材料为氧气。