CN104498724B

CN104498724B - 一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法

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Publication number: CN104498724B
Application number: CN201410808496.5A
Authority: CN
Inventors: 杨志强; 卢苏君; 张晗; 马晓东; 欧晓健; 张鹏; 陈彩霞; 杨粉娟; 邓民晖; 孙渊君; 朱纪念
Original assignee: Jinchuan Group Co Ltd
Current assignee: Jinchuan Group Co Ltd
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: CN104498724A

Abstract

一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，涉及一种有色金属火法冶金方法，特别是铜冶炼过程中，铜精矿在火法熔炼过程中，部分铅、砷、锑、铋进入铜阳极板中，铜阳极板经电解生产阴极铜过程中进一步富集到阳极泥中，再从阳极泥中脱除铅、砷、锑、铋的方法。本发明的工艺过程：采用先将稀贵合金吹炼炉渣硫化熔炼，再将产生的硫化合金经真空蒸馏分离的方式脱除铅、砷、锑、铋的工艺，不仅渣中的贵金属进一步富集，还可以简化处理工艺，减少大量氧化渣物料、烟尘的产生，从而降低生产成本，提高资源的综合利用水平。

Description

一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法

技术领域

一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，涉及一种有色金属火法冶金方法，特别是铜冶炼过程中，铜精矿在火法熔炼过程中，部分铅、砷、锑、铋进入铜阳极板中，铜阳极板经电解生产阴极铜过程中进一步富集到阳极泥中，再从阳极泥中脱除铅、砷、锑、铋的方法。

背景技术

铜阳极泥经加压浸出脱除贱金属后，浸出渣再经卡尔多炉熔炼、吹炼，卡尔多炉熔炼、吹炼过程主要是富集阳极泥中的贵金属和回收硒，同时铅、砷、锑、铋富集在合金吹炼炉渣中。该渣中铅、砷、锑、铋等主要元素以硅酸盐、氧化物的形态存在，同时渣中还残留有一定量的金、银等贵金属元素，其中含Pb 20-45%、As 1-5%、Sb 0.5-12%、Bi 1-8%、Ni 0.1-2%、Cu 0.5-5%、Ag 0.02-2%。由于该渣组成成分复杂，处理难度较大，采取湿法工艺进行处理，除铅率达85%以上，但是处理过程中产生大量成分复杂的高盐废水，工业应用受到较大的局限；采取返回铜熔炼系统的方式处理，由于转炉除砷、锑能力较弱，易造成铜阳极板砷、锑含量偏高，生产波动较大，整个处理过程贵金属回收率偏低；采取还原熔炼富集并铸成铅合金阳极板，再在硅氟酸体系电解精炼得到粗铅的方式脱除，虽然贵金属富集于铅阳极泥中，但是铅合金阳极板中铜、砷、锑含量较高，去除困难，且电解过程中阳极容易钝化，槽电压高，造成电解过程中银的大量溶解，并沉积损失于电解铅中，电解铅中银的含量高达0.68%，整个工艺过程贵金属回收率较低；采取传统的直接真空蒸馏的处理方法，由于合金中砷、锑与铜之间的结合力很强，易形成多种化合物，阻碍了砷、锑的自由挥发，导致砷、锑的实际挥发性和理论计算结果相差很大。

发明内容

本发明的目的是针对传统湿法、火法、湿法-火法联合工艺处理稀贵合金吹炼炉渣技术的不足，提出了一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，该方法成本低、流程简短、脱除率高。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于其工艺过程包括：

a.将稀贵合金吹炼炉渣破碎后进行硫化熔炼，所述硫化熔炼过程中加入硫化剂，所述硫化剂的加入量为稀贵合金吹炼炉渣中镍和铜含量总和的1.5-3.0倍，硫化熔炼的保温时间为30-60min，温度为1200-1350℃，产生还原渣和硫化合金；

b.经步骤a产生的硫化还原渣返铜熔炼系统转炉进一步回收有价金属，产生的硫化合金破碎后进行真空蒸馏分离，得到铅合金和富银合金，富银合金返贵金属冶炼系统，控制条件是真空度为3-20Pa、保温时间为1-2h，温度为900-1300℃。

本发明的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于所述步骤a中采用的硫化剂是热滤渣，所述热滤渣的化学成分以质量百分比计包括：镍Ni 2.0-5.0％、铜Cu 1.0-3.0％、银Ag 0.002-0.003％、其余为硫S、硅Si、氧O。

本发明的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于硫S的质量百分比大于70％。

本发明的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于所述硫化合金化学成分以质量百分比计包括：铅Pb 40-65％、砷As 1-5％、锑Sb 1-15％、铋Bi 2-15％、镍Ni 0.3-5.0％、铜Cu 1-8％、银Ag 0.05-5％、硫S 18-25％、其余为硒Se、碲Te、硅Si。

本发明的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于所述铅合金化学成分以质量百分比计包括：铅Pb 65-95％、砷As 0.2-3％、锑Sb 0.5-15％、铋Bi 4-10％、银Ag＜0.045％、其余为镍Ni、铜Cu、硒Se、碲Te。

本发明的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于所述富银合金的化学成分以质量百分比计包括：铅Pb＜1％、铋Bi＜1％、银Ag 5-15％、其余为镍Ni、铜Cu、砷As、锑Sb、硒Se、碲Te、硅Si。

本发明的有益技术效果，本发明的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，采用先将稀贵合金吹炼炉渣硫化熔炼，再将产生的硫化合金经真空蒸馏分离的方式脱除铅、砷、锑、铋的工艺，不仅渣中的贵金属进一步富集，还可以简化处理工艺，减少大量氧化渣物料、烟尘的产生，从而降低生产成本，提高资源的综合利用水平。采用本发明的方法，稀贵合金吹炼炉渣中脱除铅、砷、锑、铋、富集提取贵金属的工艺与现行贵金属冶炼系统生产工艺融洽的结合，对现有生产不造成影响，流程简单，生产成本低，环保，铅、砷、锑、铋脱出率及贵金属回收率高。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅砷锑铋的方法，首先将稀贵合金吹炼炉渣硫化熔炼，硫化熔炼过程产生的还原渣返铜冶炼系统，产生的硫化合金经真空蒸馏分离的方式脱除铅、砷、锑、铋并富集贵金属，产生的铅合金外销，富银合金返贵金属冶炼系统。其处理工艺过程依次为：a.将稀贵合金吹炼炉渣破碎后进行硫化熔炼，硫化熔炼过程中加入硫化剂，硫化剂加入量为稀贵合金吹炼炉渣中镍和铜含量总和的1.5-3.0倍，硫化熔炼的保温时间为30-60min，温度为1200-1350℃，产生还原渣和硫化合金；b.硫化熔炼产生的还原渣返铜熔炼系统转炉进一步回收有价金属，产生的硫化合金破碎后进行真空蒸馏分离，产生铅合金和富银合金，实现了铅、砷、锑、铋的脱除，控制条件是真空度3-20Pa，保温时间1-2h，温度900-1300℃；c.真空蒸馏分离产生的铅合金外销，产生的富银合金返贵金属冶炼系统生产银产品。采用的硫化剂是热滤渣，热滤渣的化学成分以质量百分比计包括：镍Ni 2.0-5.0％、铜Cu 1.0-3.0％、银Ag 0.002-0.003％、其余为硫S、硅Si、氧O，其中硫S的质量百分比大于70％。产生的硫化合金化学成分以质量百分比计包括：铅Pb 40-65％、砷As 1-5％、锑Sb 1-15％、铋Bi 2-15％、镍Ni 0.3-5.0％、铜Cu 1-8％、银Ag 0.05-5％、硫S 18-25％、其余为硒Se％、碲Te、硅Si；铅合金化学成分以质量百分比计包括：铅Pb 65-95％、砷As 0.2-3％、锑Sb 0.5-15％、铋Bi 4-10％、银Ag＜0.045％，其余为镍Ni、铜Cu、硒Se、碲Te；富银合金的化学成分以质量百分比计包括：铅Pb＜1％、铋Bi＜1％、银Ag 5-15％、其余为镍Ni、铜Cu、砷As、锑Sb、硒Se、碲Te、硅Si。

以下通过具体实施实例进一步说明本发明。

实施例1

某厂稀贵合金吹炼炉渣成分（%）包括：Pb 25.00、As 0.53、Sb 5.13、Bi 2.06、Ag 1.37、Ni 0.28、Cu 1.62、其余为Se、Te、Si、O等元素含量，首先将这种稀贵合金吹炼炉渣破碎后硫化熔炼，热滤渣加入量为合金吹炼炉渣中镍和铜含量总和的1.5倍，其中热滤渣的化学成分以质量百分比计包括：镍Ni 2.0％、铜Cu 1.0％、银Ag 0.002％、硫S 71%，其余为硅Si、氧O，保温时间30min，温度1200℃，合金产率为38%，得到的硫化合金成分（%）为：Pb 46.95、As 1.51、Sb 14.02、Bi 4.45、Ag 3.20、S 18.07、其余为Ni、Cu、Se、Te、Si等元素含量；硫化合金破碎后经真空蒸馏分离的方式脱除铅、砷、锑、铋，控制工艺条件是真空度3Pa，保温时间1.0h，温度900℃，铅合金产率82.04%，得到铅合金化学成分（%）为：Pb 78.92、As 1.22、Sb 11.36、Bi 6.45、Ag 0.018、其余为Ni、Cu、Se、Te等元素含量；富银合金化学成分（%）为：Pb 0.10、Bi 0.34、Ag 6.69、其余为Ni、Cu、As、Sb、Se、Te、Si等元素含量。整个过程Pb、As、Sb、Bi脱除率分别为98.41%、71.76%、69.04%、97.61%，Ag回收率99.49%。

实施例2

某厂稀贵合金吹炼炉渣成分（%）为：Pb 25.98、As 1.24、Sb 5.13、Bi 2.98、Ag 1.36、Ni 0.52、Cu 1.86、其余为Se、Te、Si、O等元素含量，首先将这种稀贵合金吹炼炉渣破碎后硫化熔炼，热滤渣加入量为合金吹炼炉渣中镍和铜含量总和的2.0倍，其中热滤渣的化学成分以质量百分比计包括：镍Ni 5.0％、铜Cu 3.0％、银Ag 0.003％、硫S 75%，其余为硅Si、氧O，保温时间50min，温度1300℃，合金产率37%，得到的硫化合金化学成分（%）为：Pb 58.35、As 4.76、Sb 5.59、Bi 8.23、Ag 4.00、S 18.82、其余为Ni、Cu、Se、Te、Si等元素含量；硫化合金破碎后经真空蒸馏分离的方式脱除铅砷锑铋，控制工艺条件是真空度20Pa，保温时间1.5h，温度1300℃，铅合金产率90.14%，得到铅合金化学成分（%）为：Pb 76.83、As 2.91、Sb 10.91、Bi 8.62、Ag 0.044、其余为Ni、Cu、Se、Te等元素含量；富银合金化学成分（%）为：Pb 0.36、Bi 0.056、Ag 11.37、其余为Ni、Cu、As、Sb、Se、Te、Si等元素含量。整个过程Pb、As、Sb、Bi脱除率分别为98.63%、78.27%、70.93%、96.47%，Ag回收率98.87%。

实施例3

某厂稀贵合金吹炼炉渣成分（%）为：Pb 37.08、As 1.24、Sb 4.69、Bi 1.86、Ag 1.36、Ni 1.20、Cu 2.56、其余为Se、Te、Si、O等元素含量，首先将这种稀贵合金吹炼炉渣破碎后硫化熔炼，热滤渣加入量为合金吹炼炉渣中镍和铜含量总和的2.5倍，其中热滤渣的化学成分以质量百分比计包括：镍Ni 4.0％、铜Cu 2.0％、银Ag 0.003％、硫S 85%，其余为硅Si、氧O，保温时间40min，温度1250℃，合金产率48.83%，得到的硫化合金成分（%）为：Pb 55.89、As 1.87、Sb 10.32、Bi 3.73、Ag 2.36、S 20.91、其余为Ni、Cu、Se、Te、Si等元素含量；硫化合金破碎后经真空蒸馏分离的方式脱除铅砷锑铋，控制工艺条件是真空度10Pa，保温时间1.5h，温度1100℃，铅合金产率87.02%，得到铅合金化学成分（%）为：Pb 84.58、As 2.37、Sb 8.15、Bi 4.31、Ag 0.035、其余为Ni、Cu、Se、Te等元素含量；富银合金化学成分（%）为：Pb 0.52、Bi 0.18、Ag 8.72、其余为Ni、Cu、As、Sb、Se、Te、Si等元素含量。整个过程Pb、As、Sb、Bi脱除率分别为96.92%、81.21%、73.84%、98.46%，Ag回收率98.91%。

实施例4

某厂稀贵合金吹炼炉渣成分（%）为：Pb 40.52、As 0.53、Sb 1.06、Bi 2.16、Ag 0.052、Ni 1.56、Cu 3.82、其余为Se、Te、Si、O等元素含量，首先将这种稀贵合金吹炼炉渣破碎后硫化熔炼，热滤渣加入量为合金吹炼炉渣中镍和铜含量总和的3.0倍，其中热滤渣的化学成分以质量百分比计包括：镍Ni 2.0％、铜Cu 3.0％、银Ag 0.002％、硫S 89%，其余为硅Si、氧O，保温时间60min，温度1350℃，合金产率48.38%，得到的硫化合金成分（%）为：Pb 55.89、As 1.87、Sb 2.14、Bi 3.73、Ag 0.36、S 24.82、Cu 7.58、其余为Ni、Se、Te、Si等元素含量；硫化合金破碎后经真空蒸馏分离的方式脱除铅砷锑铋，控制工艺条件是真空度15Pa，保温时间2h，温度1000℃，铅合金产率89.32%，得到铅合金化学成分（%）为：Pb 89.62、As 0.94、Sb 1.77、Bi 4.90、Ag 0.0048、其余为Cu 、Ni、Se、Te等元素含量；富银合金化学成分（%）为：Pb 0.068、Bi 0.03、Ag 9.37、其余为Ni、Cu、As、Sb、Se、Te、Si等元素含量。整个过程Pb、As、Sb、Bi脱除率分别为95.58%、76.65%、72.16%、98.04%，Ag回收率96.01%。

实施例5

某厂稀贵合金吹炼炉渣成分（%）为：Pb 40.80、As 0.54、Sb 0.43、Bi 3.18、Ag 0.081、Ni 1.83、Cu 4.82、其余为Se、Te、Si、O等元素含量，首先将这种稀贵合金吹炼炉渣破碎后硫化熔炼，热滤渣加入量为合金吹炼炉渣中镍和铜含量总和的3.0倍，其中热滤渣的化学成分以质量百分比计包括：镍Ni 5.0％、铜Cu 3.0％、银Ag 0.002％、硫S 84％，其余为硅Si、氧O，保温时间40min，温度1350℃，合金产率47.07%，得到的硫化合金成分（%）为：Pb 60.29、As 1.87、Sb 1.30、Bi 6.03、Ag 0.26、S 22.71、Cu1.53、其余为Ni、Se、Te、Si等元素含量；硫化合金破碎后经真空蒸馏分离的方式脱除铅砷锑铋，控制工艺条件是真空度18Pa，保温时间2.0h，温度1200℃，铅合金产率92.94%，得到铅合金化学成分（%）为：Pb 85.28、As 0.89、Sb 0.69、Bi 8.39、Ag 0.002、其余为Ni、Cu、Se、Te等元素含量；富银合金化学成分（%）为：Pb 0.098、Bi 0.0035、Ag 5.69、其余为Ni、Cu、As、Sb、Se、Te、Si等元素含量。整个过程Pb、As、Sb、Bi脱除率分别为96.80%、72.10%、70.20%、97.62%，Ag回收率99.89%。

Claims

1.一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于其工艺过程包括：

2.根据权利要求1所述的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于所述步骤a中采用的硫化剂是热滤渣，所述热滤渣的化学成分以质量百分比计包括：镍Ni 2.0-5.0％、铜Cu 1.0-3.0％、银Ag 0.002-0.003％、其余为硫S、硅Si、氧O。

3.根据权利要求2所述的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于所述硫S的质量百分比大于70％。

4.根据权利要求1所述的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于所述硫化合金化学成分以质量百分比计包括：铅Pb 40-65％、砷As 1-5％、锑Sb 1-15％、铋Bi 2-15％、镍Ni 0.3-5.0％、铜Cu 1-8％、银Ag 0.05-5％、硫S 18-25％、其余为硒Se、碲Te、硅Si。

5.根据权利要求1所述的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于所述铅合金化学成分以质量百分比计包括：铅Pb 65-95％、砷As 0.2-3％、锑Sb 0.5-15％、铋Bi 4-10％、银Ag＜0.045％、其余为镍Ni、铜Cu、硒Se、碲Te。

6.根据权利要求1所述的一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法，其特征在于所述富银合金的化学成分以质量百分比计包括：铅Pb＜1％、铋Bi＜1％、银Ag 5-15％、其余为镍Ni、铜Cu、砷As、锑Sb、硒Se、碲Te、硅Si。