CN107312935A - 一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法 - Google Patents

一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，包括以下步骤：(1)将铅阳极泥熔炼后的还原渣与焦炭、熔剂混合后，进行还原熔炼，得到第一高锑铅和炉渣；(2)将第一高锑铅进行氧化灰吹，待第一高锑铅中锑含量降低至6～8％时停止反应，得到锑氧粉和第二高锑铅。采用本发明铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法可以有效综合回收还原渣的有价金属，实现了锑铅的分离与有价金属的综合回收，流程简单，反应高效，金属回收率高，提高经济效益，实现还原渣的无害化处理。

Description

一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法
技术领域
本发明涉及有色冶金技术领域，具体涉及一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法。
背景技术
铅阳极泥是粗铅电解精炼的产物，含有大量的锑、铅、铋、砷、银和少量金、铜等。其成分和产率随阳极成分、阳极铸造质量和电解条件不同而异，产率一般为阳极质量的1.2％～1.8％。
处理铅阳极泥的主要工艺有火法冶金法、湿法冶金法和选冶联合法等。选冶联合法消除了火法冶金的烟害，但贵金属在选矿过程中分散，直收率不够高。湿法冶金法也存在着金属容易分散、腐蚀或者生产成本过高等问题。
火法冶金法经过长期生产实践，工艺日臻成熟，适应性强，能综合回收的元素多，特别是银和金的回收率高，为国内外大型冶炼厂所广泛采用。但它也存在能耗高、熔炼产出的烟气严重污染环境、需要集中大量阳极泥造成贵金属积压量大等缺点。为此出现了改用氧气顶吹转炉进行贵铅氧化吹炼的方法。转炉炉身旋转，物料反应速度快，生产周期短，炉子容量小，贵金属积压量少，排放烟气小，废气收尘装置安排紧凑。近些年，在阳极泥火法熔炼采用传统反射熔炼或者转炉熔炼的基础上，设计研发出了专门的铅阳极泥侧吹炉或者底吹炉，是熔池熔炼在阳极泥领域的应用发展，整个过程实现了DCS在线监测，冶炼效率高，燃料清，炉体密封性好，操作环境好。
在铅阳极泥侧吹熔炼过程中，直接产出贵铅、还原渣和锑烟灰，其中还原渣主要是铅、锑的化合物，还含有金、银、铋、铜等有价金属。生产过程中还原渣一般外售或者返下炉，造成了资源的浪费，降低了经济效益。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是针对上述存在的不足，提供一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，对还原渣进行进一步处理，综合回收其中有价金属。
基于上述目的，本发明提供的一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，包括以下步骤：
(1)将铅阳极泥熔炼后的还原渣与焦炭、熔剂混合后，进行还原熔炼，得到第一高锑铅和炉渣；
(2)将第一高锑铅进行氧化灰吹，待第一高锑铅中锑含量降低至6～8％时停止反应，得到锑氧粉和第二高锑铅。
在本发明中，优选的，所述还原渣的主要成分为：Sb:10～35％，Pb:15～40％，Bi:0.5～5％，Cu:0.1～3％，Au:1～10g/t，Ag:5000～10000g/t。
在本发明中，优选的，步骤(1)中所述熔剂为碎石和铁矿石，所述碎石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的6～10％，所述铁矿石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的5～8％。
在本发明中，优选的，步骤(1)中所述焦炭的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的8～15％。
在本发明中，优选的，步骤(1)中所述还原熔炼的条件为：物料含水控制在8％以下，氧浓为15～35％，温度为950～1050℃，反应时间为1.5～2h。
在本发明中，优选的，步骤(1)中所述炉渣烟化处理。
在本发明中，优选的，步骤(2)中所述氧化灰吹的条件为：氧浓为30～70％，温度为600～650℃，反应时间为4～6h。
在本发明中，优选的，步骤(2)中所述锑氧粉用于熔炼粗锑或者锑化合物，所述第二高锑铅送铅电解搭配高品质粗铅熔铸成铅阳极板进行高锑粗铅电解。
本发明铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法的基本原理是：在950～1050℃的温度下，随着炉料开始熔化，在焦炭还原气氛下，发生铅锑还原与金银等金属共同形成锑铅，而炉料中杂质与熔剂(碎石和铁矿石)进行造渣，其中主要反应为：
2C+O2＝2CO
MO+CO＝M+CO2
2MO+C＝2M+CO2
MO+Fe＝M+FeO
FeO+SiO2＝FeO-SiO2
式中M代表还原中渣中部分有价金属，例如Pb和Sb。
在还原渣中加入焦炭，与其中金属反应，将氧化物还原成高锑铅，并团聚成颗粒，捕集还原中的金银，且控制强还原气氛，铅锑难以挥发，几乎无烟尘产生。
而将熔炼出来的第一高锑铅用转炉氧化灰吹，是利用锑易于氧化挥发的特点，由于锑和氧的亲和力不同，采用低温氧化，控制温度在600～650℃左右，在这一温度下，铅的挥发极为困难。且锑对氧的亲和力大于铅，因此，控制好灰吹温度，可得到品位高的锑氧粉，同时也可以降低第一高锑铅中锑的含量。但随着氧化灰吹时间延迟以及挥发，当第一高锑铅中锑含量降到6％以下的时候，铅也会跟着大量挥发，停止反应，此时第一高锑铅中绝大部分的锑进入烟灰中，可用于熔炼粗锑或者锑化合物，而除去大部分锑的高锑铅(即第二高锑铅)送铅电解搭配高品质粗铅熔铸成铅阳极板进行高锑粗铅电解。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
采用本发明铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法可以有效综合回收还原渣的有价金属，实现了锑铅的分离与有价金属的综合回收，流程简单，反应高效，金属回收率高，提高经济效益，实现还原渣的无害化处理。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法的步骤主要是：将铅阳极泥熔炼后的还原渣搭配焦炭、铁矿石、碎石加入底吹炉进行熔炼得到第一高锑铅，使还原渣绝大部分铅、锑、铋、铜、银、金等有价金属进入第一高锑铅中，再进一步将第一高锑铅进行氧化灰吹，第一高锑铅中锑降低至6～8％时得到第二高锑铅，送电解车间搭配高品质粗铅熔铸成铅阳极板进行高锑粗铅电解。本发明使铅阳极泥熔炼后的还原渣中铅、铋、铜、银、金有价金属富集于第一高锑铅中，而第一高锑铅中锑大部分进入烟灰以锑氧粉形式收集，实现了锑铅的分离与有价金属的综合回收。
实施例1
一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，具体步骤如下：
(1)铅阳极泥熔炼后的还原渣的主要成分范围以重量百分比计为：Sb:12.8％，Pb:31.9％，Bi:2.7％，Cu:1.9％，Au:2.4g/t，Ag:6547g/t，将上述铅阳极泥熔炼后的还原渣搭配焦炭、碎石和铁矿石，其中，焦炭的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的10％，碎石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的7％，铁矿石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的6％，加入底吹炉进行还原熔炼，物料含水控制在8％以下，氧浓为25％，温度为1000℃，反应时间为1.5h，直接产出含锑31.8％、含铅42.4％的第一高锑铅和炉渣，炉渣烟化处理；
(2)将含锑31.8％、含铅42.4％的第一高锑铅加入转炉进行氧化灰吹，氧浓为45％，温度为600℃，反应时间为4.5h，待第一高锑铅中锑含量降低至8％的时候停止反应，得到含锑61.2％的锑氧粉，以及含锑8％、含铅81.3％的第二高锑铅，锑氧粉可用于熔炼粗锑或者锑化合物，除去大部分锑的第二高锑铅送铅电解搭配高品质粗铅熔铸成铅阳极板进行高锑粗铅电解。
实施例2
一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，具体步骤如下：
(1)铅阳极泥熔炼后的还原渣的主要成分范围以重量百分比计为：Sb:10.1％，Pb:38.2％，Bi:1.8％，Cu:1.5％，Au:2.1g/t，Ag:5987g/t，将上述铅阳极泥熔炼后的还原渣搭配焦炭、碎石和铁矿石，其中，焦炭的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的12％，碎石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的8％，铁矿石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的7％，加入底吹炉进行还原熔炼，物料含水控制在8％以下，氧浓为30％，温度为1050℃，反应时间为2h，直接产出含锑29.1％、含铅50.1％的第一高锑铅和炉渣，炉渣烟化处理；
(2)将含锑29.1％、含铅50.1％的第一高锑铅加入转炉进行氧化灰吹，氧浓为50％，温度为650℃，反应时间为4.0h，待第一高锑铅中锑含量降低至6％的时候停止反应，得到含锑66.2％的锑氧粉，以及含锑6％、含铅89.4％的第二高锑铅，锑氧粉可用于熔炼粗锑或者锑化合物，除去大部分锑的第二高锑铅送铅电解搭配高品质粗铅熔铸成铅阳极板进行高锑粗铅电解。
实施例3
一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，具体步骤如下：
(1)铅阳极泥熔炼后的还原渣的主要成分范围以重量百分比计为：Sb:20.5％，Pb:25.3％，Bi:3.2％，Cu:0.5％，Au:6.7g/t，Ag:7943g/t，将上述铅阳极泥熔炼后的还原渣搭配焦炭、碎石和铁矿石，其中，焦炭的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的15％，碎石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的10％，铁矿石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的8％，加入底吹炉进行还原熔炼，物料含水控制在8％以下，氧浓为35％，温度为950℃，反应时间为2h，直接产出含锑30.5％、含铅48.6％的第一高锑铅和炉渣，炉渣烟化处理；
(2)将含锑30.5％、含铅48.6％的第一高锑铅加入转炉进行氧化灰吹，氧浓为70％，温度为700℃，反应时间为6.0h，待第一高锑铅中锑含量降低至6％的时候停止反应，得到含锑65.9％的锑氧粉，以及含锑7％、含铅87.2％的第二高锑铅，锑氧粉可用于熔炼粗锑或者锑化合物，除去大部分锑的第二高锑铅送铅电解搭配高品质粗铅熔铸成铅阳极板进行高锑粗铅电解。
实施例4
一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，具体步骤如下：
(1)铅阳极泥熔炼后的还原渣的主要成分范围以重量百分比计为：Sb:34.0％，Pb:38.2％，Bi:1.1％，Cu:2.7％，Au:8.9g/t，Ag:8956g/t，将上述铅阳极泥熔炼后的还原渣搭配焦炭、碎石和铁矿石，其中，焦炭的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的8％，碎石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的6％，铁矿石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的5％，加入底吹炉进行还原熔炼，物料含水控制在8％以下，氧浓为35％，温度为1050℃，反应时间为1.5h，直接产出含锑31.5％、含铅47.9％的第一高锑铅和炉渣，炉渣烟化处理；
(2)将含锑31.5％、含铅47.9％的第一高锑铅加入转炉进行氧化灰吹，氧浓为70％，温度为625℃，反应时间为6.0h，待第一高锑铅中锑含量降低至6％的时候停止反应，得到含锑64.5％的锑氧粉，以及含锑7.5％、含铅83.4％的第二高锑铅，锑氧粉可用于熔炼粗锑或者锑化合物，除去大部分锑的第二高锑铅送铅电解搭配高品质粗铅熔铸成铅阳极板进行高锑粗铅电解。
综上所述，采用本发明铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法可以有效综合回收还原渣的有价金属，实现了锑铅的分离与有价金属的综合回收，流程简单，反应高效，金属回收率高，提高经济效益，实现还原渣的无害化处理。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将铅阳极泥熔炼后的还原渣与焦炭、熔剂混合后，进行还原熔炼，得到第一高锑铅和炉渣；
(2)将第一高锑铅进行氧化灰吹，待第一高锑铅中锑含量降低至6～8％时停止反应，得到锑氧粉和第二高锑铅。
2.根据权利要求1所述的铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，其特征在于，所述还原渣的主要成分为：Sb:10～35％，Pb:15～40％，Bi:0.5～5％，Cu:0.1～3％，Au:1～10g/t，Ag:5000～10000g/t。
3.根据权利要求1所述的铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述熔剂为碎石和铁矿石，所述碎石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的6～10％，所述铁矿石的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的5～8％。
4.根据权利要求1所述的铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述焦炭的加入量为铅阳极泥熔炼后的还原渣质量的8～15％。
5.根据权利要求1所述的铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述还原熔炼的条件为：物料含水控制在8％以下，氧浓为15～35％，温度为950～1050℃，反应时间为1.5～2h。
6.根据权利要求1所述的铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述炉渣烟化处理。
7.根据权利要求1所述的铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述氧化灰吹的条件为：氧浓为30～70％，温度为600～650℃，反应时间为4～6h。
8.根据权利要求1所述的铅阳极泥熔炼后的还原渣的处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述锑氧粉用于熔炼粗锑或者锑化合物，所述第二高锑铅送铅电解搭配高品质粗铅熔铸成铅阳极板进行高锑粗铅电解。
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