CN103740950B

CN103740950B - 一种炼锑产生的除铅渣的处理方法

Info

Publication number: CN103740950B
Application number: CN201410034206.6A
Authority: CN
Inventors: 单桃云; 廖光荣; 刘鹊鸣; 戴永俊; 邓卫华
Original assignee: TINNERY SHANXING ANTIMONY INDUSTRY LLC
Current assignee: TINNERY SHANXING ANTIMONY INDUSTRY LLC
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2034-01-24
Also published as: CN103740950A

Abstract

一种炼锑产生的除铅渣的处理方法，包括以下步骤：（1）将除铅渣破碎，加入铁屑和碱，混合均匀；（2）将步骤（1）所得的混合物升温至熔融，进行反应；（3）将步骤（2）所得的反应产物静置，分离浮渣；其特征在于：所述除铅渣为锑火法冶炼过程中采用磷酸盐精炼除铅产生的除铅渣；所述碱在1350℃以下不分解、不沸腾。利用本发明，除铅渣中的锑、铅得到回收；通过选择合适量的铁屑和碱，除铅渣中的锑、铅分别有95%、90%以上进入锑铅合金中，浮渣中的锑、铅含量在1%以下，锑、铅得到充分回收，同时处理流程简短，并且整个过程不产生三废。

Description

一种炼锑产生的除铅渣的处理方法

技术领域

本发明涉及一种炼锑产生的除铅渣的处理方法，具体涉及一种锑的火法冶炼过程中采用磷酸盐精炼除铅产生的除铅渣的处理方法。

背景技术

伴生于锑矿中的铅，在火法炼锑过程中，大部分进入粗锑。而最终产品精锑或者三氧化二锑对铅含量有严格的要求。为此，除铅是火法炼锑中一道不可少的工序。锑火法冶炼精炼过程中，常采用磷酸盐除铅。在精炼过程中，磷酸盐与铅生成磷酸铅或偏磷酸铅而成为浮渣与锑液分离，这种渣成为除铅渣。与此同时，部分锑也与磷酸盐生成磷酸锑或偏磷酸锑进入浮渣中。因此，除铅渣是一种含有铅、锑的渣，由于操作条件的不同或者原料中的铅含量不一样，所得除铅渣的锑铅含量有波动，一般为锑5-45%、铅5-15%。该渣硬度大，不溶于水。处理起来比较麻烦。

目前处理除铅渣的方法多采用湿法。湿法处理存在流程长、过程产生废水、锑铅回收率不高等问题。如，CN101265520B公开的锑火法精炼除铅渣的处理方法。该方法为：除铅渣粉碎后与碳酸氢铵水溶液进行两次进出，过滤得到一种含锑铅混合物，其中的无机粉尘一同进入锑铅混合物中，该混合物经过火法后得到锑铅合金；溶液回收得到磷酸铵盐。该方法不足之处在于废水较多，且废水中含有较高的锑、铅以及磷酸根离子，回收处理困难，还有，操作环境恶化，车间空气中氨气较多，还有因工序较多，除铅渣中的锑铅直收率较低，一般在90%以下。中国发明专利申请201110184143.9号公开了一种锑火法精炼除铅渣湿法综合处理方法。该方法包括：（1）用氨水或液态氨作为浸出液，在室温～80℃，浸出40～90分钟；（2）浸出渣加入盐酸浆化，再通入氯气，反应120～150分钟；过滤，滤渣为铅渣，送去回收铅，滤液为三氯化锑；（3）在三氯化锑溶液中加入氨水或液氨，至pH值为7-8，过滤，滤渣为氧化锑；滤液为氯化铵溶液；（4）按照现有技术回收磷酸铵：（5）将（3）步中的氯化铵溶液采用现有技术回收氯化铵。该方法能够分离除铅渣中的锑铅和磷，但是，工艺流程长，废水多，需要使用氯气等，对操作环境和周围环境都有负面影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种工艺流程短，锑铅回收率高，对环境污染少的火炼锑产生的除铅渣的处理方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种炼锑产生的除铅渣的处理方法，包括以下步骤：

（1）将除铅渣破碎，加入铁屑和碱，混合均匀；

（2）将步骤（1）所得的混合物升温至熔融，进行反应；

（3）将步骤（2）所得的反应产物静置，分离浮渣；

为了确保碱在反应过程中不沸腾、不分解，本发明采用的碱为1400℃以下不分解、不沸腾或在反应过程中生成高熔点浮渣物质的碱，优选纯碱或者氢氧化钠（熔融反应过程中，纯碱或者氢氧化钠与磷酸盐作用生成熔点为1340℃、密度为1.62g/cm³的磷酸钠，容易与锑铅合金分离）。

反应条件优选为：熔融反应温度为1000-1400℃（更优选1050-1350℃）。反应时间为25-100分钟（更优选30-90分钟）。

为了加快反应进行，除铅渣破碎后的直径优选为：50mm以下。

所述铁屑优选为：熟铁粉或块，或者生铁粉或块，直径优选在50mm以下。

所述碱的加入量优选为：除铅渣质量的5-20%，此时除铅渣中的锑、铅回收率较高。

所述铁屑的加入量优选为，除铅渣中的锑、铅质量之和的0.5-1.5倍，此时除铅渣中的锑、铅回收率较高。

所述分离浮渣，可在反应物料冷却后分离或者浮渣在反应物料冷却前趁热分离。

本发明的原理是，所有物料在高温下形成熔融体，由于生成的锑铅合金的比重大于浮渣，在反应过程中，锑、铅磷酸盐与铁屑反应，生成磷酸铁盐和金属锑、铅，金属锑、铅慢慢沉到底部成为合金，而磷酸铁盐成为浮渣浮于合金上部，经过一段时间后，合金与浮渣分离彻底；同时，由于物料在熔融状态下，上面有助熔剂碱覆盖，其中部分碱与磷酸盐作用生成磷酸钠浮在上面，所以，整个过程没有废气产生，也没有废水产生；产生的浮渣不溶于水，硬度非常大，且浮渣中的锑铅含量很低。因此，使用本发明，几乎无三废产生。

本发明的有益效果为：除铅渣中的锑、铅得到较好回收；通过选择合适量的铁屑和碱，除铅渣中的锑、铅分别有95%、90%以上进入锑铅合金中，浮渣中的锑、铅含量在1%以下；对环境污染极少，工序少，流程简单，处理时间短，操作简便；所用原料少且廉价易得；能耗低，尤其是利用新产生的炉渣，能耗更低，完全适应于工业生产。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，这些实施例不得用于解释对本发明保护范围的限制。

实施例1

（1）取215.2g锑的火法冶炼过程中采用磷酸盐精炼除铅产生的除铅渣（经取样检测，其中锑和铅的含量为：锑37.51%，铅6.90%），破碎至粒径40mm，加入铁屑47.8g（为除铅渣中锑+铅质量的0.5倍）、纯碱21.5g（为除铅渣质量的10%），混合均匀，放入坩埚内；

（2）将步骤（1）装有混合物料的坩埚送入高温电炉内，升温至1350℃，反应物熔融；保温30分钟，得熔融反应产物；

（3）将步骤（2）所得熔融反应产物自然冷却，得到合金和浮渣。浮渣在反应物料冷却后扒出。

经检测，反应终产物合金质量为：123.0g，其中锑64.23%，铅11.23%；浮渣质量为：144.4g，其中锑0.61%，铅0.78%。

经过本实施例所述方法处理，除铅渣中的锑有97.90%、铅有93.02%进入了合金中。

实施例2

（1）将425.0g锑的火法冶炼过程中采用磷酸盐精炼除铅产生的除铅渣（经取样检测，其中锑和铅的含量为：锑45.02%，铅15.02%），破碎至直径46mm，加入铁屑204.0g（为除铅渣中锑+铅质量的0.8倍）、氢氧化钠21.3g（为除铅渣的5%），混合均匀放入坩埚内；

（2）将步骤（1）装有混合物料的坩埚送入高温电炉内，升温至1300℃，保温熔融40分钟，得熔融物；

（3）将步骤（2）所得熔融物自然冷却，得到合金和浮渣。浮渣在反应物料冷却前趁热分离。

经检测，反应终产物合金质量为：256.4g，其中锑73.45%，铅23.78%；浮渣质量为：354.8g，其中锑0.96%，铅0.88%。

经过本实施例所述方法处理，除铅渣中锑有98.47%、铅有95.64%进入了合金中。

实施例3

本实施例包括以下步骤：

（1）将812.0g锑的火法冶炼过程中采用磷酸盐精炼除铅产生的除铅渣（经取样检测，其中锑和铅的含量为：锑30.23%，铅12.52%）破碎至直径48mm，加入铁屑346.7g（为除铅渣中锑+铅质量的1.0倍）、氢氧化钠121.8g（为除铅渣质量的15%），混合均匀，放入坩埚内；

（2）将步骤（1）装有混合物料的坩埚送入高温电炉内，升温至1250℃，保温熔融50分钟，得熔融物；

（3）将步骤（2）所得熔融物自然冷却，得到合金和浮渣。浮渣在反应物料冷却后扒出。

经检测，合金的质量为：498.6g，其中锑47.56%，铅19.45%；浮渣的质量为：705.1g，其中锑0.84%，铅0.97%。

经过本实施例所述方法处理，除铅渣中的锑有96.70%、铅有95.54%进入了合金中。

实施例4

（1）将5000.0g锑的火法冶炼过程中采用磷酸盐精炼除铅产生的除铅渣（经取样检测，其中锑和铅的含量为：锑21.52%，铅8.94%）破碎至直径47mm，加入铁屑1824.0g（为除铅渣中锑+铅质量的1.2倍）、纯碱750.0g（为除铅渣质量的15%），混合均匀，放入坩埚内；

（2）将步骤（1）装有混合物料的坩埚放入煤炉子内，升温至1200℃，保温熔融60分钟，得到熔融物；

经检测，合金的质量为：2335.4g，其中锑45.78%，铅17.56%；浮渣的质量为：4784.2g，其中锑0.49%，铅0.86%。

经过本实施例所述方法处理，除铅渣中的锑有99.46%、铅有92.16%进入了合金中。

实施例5

（1）将12000.0g锑的火法冶炼过程中采用磷酸盐精炼除铅产生的除铅渣（经取样检测，其中锑和铅的含量为：锑10.41%，铅5.22%）破碎至直径49mm，加入铁屑2433.6g（为除铅渣中锑+铅质量的1.3倍）、纯碱960g（为除铅渣质量的8%），混合均匀，放入坩埚内；

（2）将步骤（1）装有混合物料的坩埚送入高温电炉内，升温至1150℃，保温熔融80分钟，得熔融物；

（3）将步骤（2）所得熔融物趁热扒出浮渣，冷却后得到合金和浮渣。

经检测，合金的质量为：3768.5g，其中锑32.78%，铅15.78%；浮渣的质量为：10701.5g，其中锑0.45%，铅0.78%。

经过本实施例所述方法处理，除铅渣中锑有98.98%、铅有95.30%进入了合金中。

实施例6

（1）将1002.0g锑的火法冶炼过程中采用磷酸盐精炼除铅产生的除铅渣（锑5.14%，铅10.93%）破碎至直径48mm，加入铁屑240.5g（为除铅渣中锑+铅质量的1.5倍）、氢氧化钠200.4g（为除铅渣的20%），混合均匀，放入坩埚内；

（2）将步骤（1）装有混合物料的坩埚送入高温电炉内，升温至1050℃，保温熔融90分钟，得熔融物；

（3）将步骤（2）所得熔融物自然冷却，得到合金和浮渣。浮渣在反应物料冷却后扒出或者在反应物料冷却前趁热分离。

经检测，合金的质量为：200.4g，其中锑24.27%，铅51.48%；浮渣的质量为：1155.9g，其中锑0.28%，铅0.85%。

经过本实施例所述方法处理，除铅渣中锑有95.18%、铅有94.46%进入了合金中。

所述各实施例，锑、铅分析方法采用YS/T239.1—2009 锑精矿化学分析方法进行。

Claims

1.一种炼锑产生的除铅渣的处理方法，包括以下步骤：

（1）将除铅渣破碎，加入铁屑和碱，混合均匀；

（2）将步骤（1）所得的混合物升温至熔融，进行反应；

（3）将步骤（2）所得的反应产物静置，分离浮渣；

其特征在于：所述除铅渣为锑火法冶炼过程中采用磷酸盐精炼除铅产生的除铅渣；所述碱在1400℃以下不分解、不沸腾；

所述碱为纯碱或者氢氧化钠；

熔融反应温度为1050-1350℃，反应时间为25-100分钟；

碱的加入量为除铅渣质量的5-20%；

铁屑的加入量为除铅渣中的锑、铅质量之和的0.5-1.5倍。

2.如权利要求1所述炼锑产生的除铅渣的处理方法，其特征在于：反应时间为30-90分钟。

3.如权利要求1或2所述炼锑产生的除铅渣的处理方法，其特征在于：除铅渣破碎颗粒的直径为50mm以下。

4.如权利要求1或2所述炼锑产生的除铅渣的处理方法，其特征在于：所述铁屑为熟铁粉或块，或者生铁粉或块，直径在50mm以下。

5.如权利要求3所述炼锑产生的除铅渣的处理方法，其特征在于：所述铁屑为熟铁粉或块，或者生铁粉或块，直径在50mm以下。

6.如权利要求1或2所述炼锑产生的除铅渣的处理方法，其特征在于：所述浮渣在反应物料冷却后分离或者浮渣在反应物料冷却前趁热分离。

7.如权利要求3所述炼锑产生的除铅渣的处理方法，其特征在于：所述浮渣在反应物料冷却后分离或者浮渣在反应物料冷却前趁热分离。

8.如权利要求4所述炼锑产生的除铅渣的处理方法，其特征在于：所述浮渣在反应物料冷却后分离或者浮渣在反应物料冷却前趁热分离。

9.如权利要求5所述炼锑产生的除铅渣的处理方法，其特征在于：所述浮渣在反应物料冷却后分离或者浮渣在反应物料冷却前趁热分离。