CN104451161A

CN104451161A - 一种低温冶炼再生铅的方法

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Publication number: CN104451161A
Application number: CN201410735372.9A
Authority: CN
Inventors: 覃文庆; 刘维; 焦芬; 罗虹霖; 宋巍; 程增强; 张立; 余德胜
Original assignee: YANGZHOU HUAXIANG NONFERROUS METAL Co Ltd; Central South University
Current assignee: YANGZHOU HUAXIANG NONFERROUS METAL Co Ltd; Central South University
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明涉及一种低温冶炼再生铅的方法，属于再生铅制备技术领域。本发明通过碳酸钠提供碱性环境，以再生铅原料和/或铅矿粉为铅源、以碳为还原剂，在800～1100℃进行碱性熔炼，产出粗铅或贵铅、熔炼渣和烟气三种产物，金银等贵金属大部分进入粗铅或贵铅中，熔炼产生的粗铅沉入底部排出，硫以硫化钠的形式进入熔炼渣中，熔炼渣水浸后，滤液分步浓缩结晶，获得碳酸钠和硫化钠产品，烟气除尘后烟尘返回原料，废气经碱液吸收后可直接排放。本发明技术方案具有能耗低、成本低、环保等优点，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种低温冶炼再生铅的方法

技术领域

本发明涉及一种低温冶炼再生铅的方法，属于再生铅制备技术领域。

技术背景

我国是世界上铅资源丰富的国家，居世界第二位，不仅分布广，类型多，而且资源前景好。然而，随着近年大规模开发，我国铅资源中高品位矿逐年减少，同国际上的铅资源相比，大型矿床少、中低品位资源占50％以上，已开发利用的查明资源储量占近55％，可供设计和规划利用的查明资源储量的比重较低，未利用的储量大多集中在建设条件和资源条件不好的矿区。从2000年开始，我国已从铅锌原料净出口国变为进口国。

国内的铅消费主要是铅蓄电池，全国铅消费结构中铅酸蓄电池耗铅占总消费的78％。因此，从废旧铅蓄电池中回收铅成为再生铅回收的主要途径。再生铅占世界铅总产量的40％，但90％的再生铅来自废蓄电池。

我国目前大多数再生铅企业工艺上主要采用传统的反射炉、鼓风炉和冲天炉等熔炼工艺，板栅和铅泥一起混炼，基本上未经预处理工艺；一些小企业、个体户甚至采用原始的土窑土炉冶炼；存在着企业数量多、规模小、耗能高、污染严重、工业技术落后、金属回收率和综合利用率低等问题。主要是：铅回收率低，国内大多生产厂回收率一般为80％～85％(国外一般水平95％)；环境严重污染，由于技术落后，熔炼过程中排放的铅蒸汽、铅尘、二氧化硫严重超标，达到国家标准的几十倍。

为了解决以上问题，大量研究将低温熔炼技术引入到再生铅回收利用中，中南大学所拥有的“再生铅的冶炼方法”专利技术(专利号：CN 1274013A)陈述利用氢氧化钠形成熔体在低温条件下回收铅，无二氧化硫产出，是一种环保、高效的再生铅回收方法。但氢氧化钠作为熔体对设备的腐蚀严重，硫元素以硫酸化钠等化合物产出，无回收利用价值。

由于以上种种原因，以上低温碱性熔炼技术都没有得到工业利用，现行再生铅资源仍然采用原始的高温还原熔炼技术，因此亟需开发一种实用性强的回收技术。

发明内容

本发明针对已有技术存在的不足，提供一种低温冶炼再生铅的方法。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，是将含铅物料与还原剂混合后加入碳酸钠熔体中，于800～1100℃保温熔炼，得到粗铅或贵铅、熔炼渣、烟气；或

将含铅物料、还原剂、碳酸钠混合均匀后加水制粒，然后加入冶炼炉内，在800～1000℃，进行还原熔炼，得到粗铅或贵铅、熔炼渣、烟气；所述碳酸钠与含铅物料的质量比为0.4-5:1。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，所述含铅物料选自再生铅原料或再生铅原料与铅矿粉的混合物，所述再生铅原料选自废蓄电池胶泥和栅板、硫酸铅渣、氧化铅烟灰、冰铜渣中的至少一种；优选为废蓄电池胶泥和栅板。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，再生铅原料与铅矿粉的质量比根据生产的需求进行调配，其调配的原则是将含铅物料中，铅的质量百分含量控制在30-80％。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，还原剂的用质量为将含铅物料中的铅全部还原为单质铅的理论用量的1-1.5倍。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，所述含铅物料中，铅的质量百分含量为30-80％。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，所述含铅物料中还可含有贵金属；如金、银、铂、钯等。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，所述含铅物料的粒度≤10mm。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，制粒得到的颗粒的粒度为3mm～25mm；颗粒中水的质量百分含量为7％～15％。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，所述还原剂为固体还原剂；所述固体还原剂选自焦炭、活性炭、还原煤中的至少一种。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，所述固体还原剂的粒度≤10mm。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，所述铅矿粉选自硫化铅矿粉、氯化铅渣粉、铅烟尘中的至少一种。优选为硫化铅矿粉和/或氯化铅渣粉。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，保温熔炼时间为30-120分钟。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法；再生铅原料和/或铅矿粉中含有的硫以硫化钠的形式进入熔炼渣中，熔炼渣经水浸回收利用熔炼渣中的碳酸钠和硫化钠；所述水浸是：按液固质量比3-6：1将熔炼渣加入水中，直到炉渣完全松散粉碎后过滤，滤液经分步结晶，分别得碳酸钠和硫化钠产品；水浸时，控制温度为20-90℃。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，烟气除尘所得烟尘作为再生铅原料重复利用，所得废气经碱液吸收后排空。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，金银等贵金属大部分进入粗铅或贵铅中，粗铅或贵铅经电解精炼后得到精铅和富含贵金属的阳极泥。

本发明一种低温冶炼再生铅的方法，碳酸钠熔体的用量从理论来说是越多越好，但考虑到经济成本，一般按质量比，碳酸钠：铅＝0.5-5:1的比例配取碳酸钠，然后将配取的碳酸钠熔融，得到碳酸钠熔体。

工艺过程原理

首先，铅废渣中的硫酸铅在还原发生分解：

PbSO4+4CO＝PbS+4CO2

在800～1100℃的低温条件及还原性气氛下产生还原固硫反应，产生的Na2S形成高值硫化物：

PbS+Na₂CO₃+CO＝Pb+Na₂S+2CO₂

氧化铅在还原气氛下发生还原反应：

PbO+CO＝Pb+CO₂

PbO₂+2CO＝Pb+2CO₂

有益效果

1.本发明以碳酸钠熔体为碱性熔炼环境，即解决了氢氧化钠作为熔体对设备的腐蚀严重的问题，又使得硫元素以高值硫化钠的形式固定。

2.本发明采取低温碱性熔炼的方法，因而流程简单，实现了低温无污染处理，因为采用了碳酸钠熔体为碱性熔炼环境，大大增长了炉体的使用寿命。

3.本发明实现再生铅废料的二次回收利用，联合处理铅泥和板栅物料，铅回收率高。

4.本发明硫以硫化钠的形式固定，产出高值硫化产品，在处理含金、银等贵金属的再生铅原料时，可综合回收金、银等贵金属，经济效益好。

附图说明

附图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：

取含铅68.76％的废蓄电池胶泥与含铅93.12％的破碎板栅混合，混合物料100kg，含铅76.31％。将混合铅物料搭配还原煤(15kg)连续加入900℃的碳酸钠(200kg)熔体中，焦炭粒度≤10mm，搅拌速度200转/分，加完料后在900℃下保温0.5小时，出炉产得粗铅72.89kg，铅回收率94.31％，粗铅含铅98.74％。取炉渣50kg用150L水在常温下浸泡，分步回收碳酸钠和硫化钠，分步浓缩结晶得硫化钠产品10kg，固硫率超过90％。

实施例2：

取含铅68.76％的废蓄电池胶泥与含铅20.14％，Au 4g/t的硫化矿原矿粉混合，混合物料100kg，含铅50.12％。将混合铅物料搭配还原煤(15kg)连续加入900℃的碳酸钠(200kg)熔体中，焦炭粒度≤10mm，搅拌速度100转/分，加完料后在900℃下保温0.5小时，出炉产得粗铅47.08kg，铅回收率93.11％，粗铅含铅99.12％，粗铅中含Au 8.2g/t，金直收率97.67％。取炉渣50kg用150L水在常温下浸泡，分步回收碳酸钠和硫化钠，分步浓缩结晶得硫化钠产品18kg，固硫率超过90％。

实施例3：

取含铅68.76％的废蓄电池胶泥与含铅30.58％，Au 93.18g/t的氯化铅渣混合，混合物料100kg，含铅60.48％，金12.14g/t。将混合铅物料搭配还原煤(15kg)连续加入900℃的碳酸钠(200kg)熔体中，焦炭粒度≤10mm，搅拌速度100转/分，加完料后在900℃下保温0.5小时，出炉产得粗铅55.55kg，铅回收率90.21％，粗铅含铅98.21％，粗铅中含Au22.8g/t，金直收率98.89％。取炉渣50kg用150L水在常温下浸泡，分步回收碳酸钠和硫化钠，分步浓缩结晶得硫化钠产品13kg，固硫率超过90％。

Claims

1.一种低温冶炼再生铅的方法，其特征在于：

将含铅物料与还原剂混合后加入碳酸钠熔体中，于800～1100℃保温熔炼，得到粗铅或贵铅、熔炼渣、烟气；或

2.根据权利要求1所述的一种低温冶炼再生铅的方法，其特征在于，所述含铅物料选自再生铅原料或再生铅原料与铅矿粉的混合物，所述再生铅原料选自废蓄电池胶泥和栅板、硫酸铅渣、氧化铅烟灰、冰铜渣中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种低温冶炼再生铅的方法，其特征在于，还原剂的用质量为将含铅物料中的铅全部还原为单质铅的理论用量的1-1.5倍。

4.根据权利要求1所述的一种低温冶炼再生铅的方法，其特征在于：所述含铅物料中，铅的质量百分含量为30-80％。

5.根据权利要求1所述的一种低温冶炼再生铅的方法，其特征在于：所述还原剂为固体还原剂；所述固体还原剂选自焦炭、活性炭、还原煤中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的一种低温冶炼再生铅的方法，其特征在于：所述固体还原剂的粒度≤10mm。

7.根据权利要求1所述的一种低温冶炼再生铅的方法，其特征在于：所述铅矿粉选自硫化铅矿粉、氯化铅渣粉、铅烟尘中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种低温冶炼再生铅的方法，其特征在于：保温熔炼时间为30-120分钟。

9.根据权利要求1所述的一种低温冶炼再生铅的方法，其特征在于：再生铅原料和/或铅矿粉中含有的硫以硫化钠的形式进入熔炼渣中，熔炼渣经水浸回收利用熔炼渣中的碳酸钠和硫化钠；所述水浸是：按液固质量比3-6：1将熔炼渣加入水中，直到炉渣完全松散粉碎后过滤，滤液经分步结晶，分别得碳酸钠和硫化钠产品；水浸时，控制温度为20-90℃。

10.根据权利要求1所述的一种低温冶炼再生铅的方法，烟气除尘所得烟尘作为再生铅原料重复利用，所得废气经碱液吸收后排空。