CN111826529B - 一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法 - Google Patents

一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111826529B
CN111826529B CN202010595764.5A CN202010595764A CN111826529B CN 111826529 B CN111826529 B CN 111826529B CN 202010595764 A CN202010595764 A CN 202010595764A CN 111826529 B CN111826529 B CN 111826529B
Authority
CN
China
Prior art keywords
arsenic
lead
smelting
slag
copper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010595764.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111826529A (zh
Inventor
赵振波
陈选元
李利丽
李贵
刘素红
高冬生
李泽
卢高杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Yuguang Gold and Lead Co Ltd
Original Assignee
Henan Yuguang Gold and Lead Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Yuguang Gold and Lead Co Ltd filed Critical Henan Yuguang Gold and Lead Co Ltd
Priority to CN202010595764.5A priority Critical patent/CN111826529B/zh
Publication of CN111826529A publication Critical patent/CN111826529A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111826529B publication Critical patent/CN111826529B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0026—Pyrometallurgy
    • C22B15/0028—Smelting or converting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B13/00—Obtaining lead
    • C22B13/02—Obtaining lead by dry processes
    • C22B13/025—Recovery from waste materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0026—Pyrometallurgy
    • C22B15/0054—Slag, slime, speiss, or dross treating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B30/00—Obtaining antimony, arsenic or bismuth
    • C22B30/04—Obtaining arsenic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/001—Dry processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04—Working-up slag
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法。首先将高砷高铅铜合金、黑铜渣和石英加入底吹炉中进行氧化熔炼，产出铅砷烟灰和铜砷铅的氧化渣；所得氧化渣以液态的形式流入底吹造锍熔炼炉中进行造锍熔炼反应，产出铅砷烟灰、冰铜和铅砷渣；将产出的铅砷烟灰、铅砷渣与纯碱加入到低温还原底吹炉中进行熔炼还原反应，产出铅砷合金、铅砷烟灰和弃渣，铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中循环利用；所得铅砷合金进行真空蒸馏，使铅砷分离，产出单质砷和粗铅。本发明技术方案能够使得铜、铅、砷得到有效分离，并产出合格的冰铜、粗铅和粗砷。

Description

一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法
一、技术领域：
本发明属于金属冶炼技术领域，具体涉及一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法。
二、背景技术：
在铅冶炼过程中，粗铅粗铜火法精炼会产出铜浮渣，铜浮渣含砷较高，在后续的铜回收过程中会产出高砷高铅的铜合金；另外在铜电解过程中电解液除杂过程中会产出的黑铜渣，其成分也是铜和砷的合金。以上两种物料含砷15％以上，而且砷与铜以金属合金形态存在。
目前，相关企业对此类物料的处理方式主要有两种：一种是将该部分物料直接重新配料进入系统，经多次循环富集，砷铅进入烟尘，烟尘再采用湿法脱铅砷，传统湿法工艺需通过氧化焙烧后用硫酸浸出得到硫酸铜溶液。铅砷渣为硫酸盐难于熔炼分离，铜回收率不高。同时此浸出液除杂压力大、电积产品难以达标；如果采用铁屑置换浸出液中的铜成本高、废水处理压力大。采用湿法工艺处理烟灰在浸出环节又会部分进入溶液，全流程砷污染严重。另外一种是将该部分物料直接吹炼产出高砷粗铜和砷烟灰，砷烟灰难以处理，产出的高砷粗铜与合格粗铜难以搭配使用，造成资金积压。
目前，现有技术无论是采用火法工艺还是采用湿法工艺处理高砷铅冰铜，均无法解决砷污染的技术问题。因此，高砷高铅铜合金处理技术仍需进一步开辟新的解决途径。
三、发明内容：
本发明要解决的技术问题是：根据现有技术中对产出的高砷高铅铜合金和黑铜渣处理方法中存在的不足之处，本发明提供一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法。本发明技术方案能够使得铜、铅、砷得到有效分离，并产出合格的冰铜、粗铅和粗砷。
为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：
本发明提供一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，所述分离熔炼方法包括以下步骤：
a、将高砷高铅铜合金、黑铜渣和石英按照重量比100：10：5～15的比例进行配料，然后加入到底吹炉中进行氧化熔炼；氧化熔炼过程中控制熔炼温度为1100～1200℃，氧化熔炼过程中通过氧枪将氧气和天然气通入熔体进行供热、氧化，氧料比为75～120m3/吨料，氧气与天然气之间的加入体积比为3～4：1；氧化熔炼后产出铅砷烟灰和铜砷铅的氧化渣；
b、将步骤a得到的氧化渣以液态的形式流入底吹造锍熔炼炉中，并向熔炼炉中加入黄铁矿，所述氧化渣和黄铁矿二者之间加入的重量比为100：10～30，氧化渣和黄铁矿在熔炼炉中进行造锍熔炼反应；熔炼反应过程中控制熔炼温度为1000～1100℃，采用氧气和天然气供热，氧气与天然气通过氧枪进入炉内熔体，氧气与天然气之间加入的体积比为1.5～2：1，控制氧料比为20～30m3/吨料；造锍熔炼反应后，产出铅砷烟灰、冰铜和铅砷渣；
c、将步骤a和步骤b中产出的铅砷烟灰、铅砷渣与纯碱加入到低温还原底吹炉中进行熔炼还原反应，铅砷烟灰和铅砷渣之间的总重量与纯碱之间的重量比例为100：10～20，控制熔炼温度为900～950℃，熔炼反应采用氧气和天然气供热，氧气和天然气均通过氧枪进入熔体，氧气与天然气之间的体积比为1.5～2：1，氧料比为50～70m3/吨料；熔炼还原反应结束后，产出铅砷合金、铅砷烟灰和弃渣，铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用；
d、将步骤c中产出的铅砷合金进行真空蒸馏，使铅砷分离，产出单质砷和粗铅。
根据上述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，步骤a中所述高砷高铅铜合金中主要成分及其重量百分含量分别为Cu 20～50％，Pb 10～30％，As 15～30％；所述黑铜渣中主要成分及其重量百分含量分别为Cu 30～50％，As 15～30％。
根据上述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，步骤a中产出的氧化渣中主要成分及其重量百分含量分别为铜20～40％、铅15～30％、氧化硅10～20％和砷10～20％。
根据上述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，步骤a中产出铅砷烟灰中主要成分及其重量百分含量分别为铅30～40％、砷20～30％。
根据上述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，步骤b中所得冰铜中含铅重量百分含量﹤5％，含砷重量百分含量﹤0.5％；所得铅砷渣中含铅重量百分含量为30～40％、含砷重量百分含量为10～20％，含铜重量百分含量﹤2％；所得铅砷烟灰中含铅重量百分含量为30～40％，含砷重量百分含量为20～30％。
根据上述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，步骤b中所得冰铜进入铜冶炼系统进一步吹炼造锍，产出含铜﹥98.5％的粗铜和吹炼渣，吹炼渣返回造锍熔炼反应。
根据上述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，步骤c中产出的铅砷合金中砷的质量含量为10～20％；产出的弃渣返回铅熔炼系统，产出的铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用。
根据上述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，步骤d中采用真空蒸馏进行分离时，蒸馏温度为700～1000℃，真空度为10～100Pa。
根据上述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，步骤d产出的粗铅中砷含量≤2％，所得粗铅进入电解生产电铅；产出的砷纯度＞98％，作为产品外售。
本发明的积极有益效果：
1、本发明技术方案中物料通过先过氧化再硫化反应，使物料的金属变成氧化物，根据氧化铜与铅砷氧化物相比优先硫化的原理，再进行选择性硫化分离，使氧化铜硫化进入冰铜，铅砷95％以上未硫化进入到氧化渣中和烟灰中进行分离；从而有效地解决了直接氧化吹炼生产粗铜过程中砷难以脱除造成产品粗铜含砷高、吹炼时间长、吹炼渣量大、铜直收率低等技术问题，使铅砷和铜的分离更加彻底，产出冰铜更加适合后续的铜精炼和电解。
2、本发明技术方案氧化熔炼利用物料中的杂质铅的氧化物熔点低的特点，产出熔点低、粘度小、密度小的氧化渣，使渣与冰铜的分离更加容易。
3、本发明技术方案中产出的铅砷烟灰，利用铅的低熔点，采用碱渣熔炼，降低还原熔炼温度，降低氧化砷的高温挥发，使其较大比例被还原进入铅砷合金中，以便后续可利用铅和砷蒸汽压差异大的特点进行真空分离。
4、本发明技术方案中铅砷采用合金形态进行真空分离，能够直接产出单质砷和金属铅，与其它现有分离工艺相比，流程简单，产出的单质砷毒性小且容易保存。
5、本发明整体操作工艺采用纯氧熔池熔炼，熔炼效率高，烟气量小。
四、附图说明：
图1本发明高砷高铅铜合金的分离熔炼方法工艺流程示意图。
五、具体实施方式：
以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明技术方案保护的范围。
实施例1：
本实施例采用的高砷高铅铜合金中主要成分及其重量百分含量分别为Cu 28％，Pb 26％，As 22％；所述黑铜渣中主要成分及其重量百分含量分别为Cu 45％，As 18％。
本发明高砷高铅铜合金的分离熔炼方法的详细步骤如下：
a、将高砷高铅铜合金、黑铜渣和石英按照重量比100：10：10的比例进行配料，然后加入到底吹炉中进行氧化熔炼；氧化熔炼过程中控制熔炼温度为1150℃，氧化熔炼过程中通过氧枪将氧气和天然气通入熔体进行供热、氧化，氧料比为90m3/吨料，氧气与天然气之间的加入体积比为3.2：1；氧化熔炼后产出铅砷烟灰和铜砷铅的氧化渣；
产出的氧化渣中主要成分及其重量百分含量分别为铜25％、铅19％、氧化硅13％和砷16％；产出的铅砷烟灰中主要成分及其重量百分含量分别为铅35％、砷26％；
b、将步骤a得到的氧化渣以液态的形式流入底吹造锍熔炼炉中，并向熔炼炉中加入黄铁矿，所述氧化渣和黄铁矿二者之间加入的重量比为100：26，氧化渣和黄铁矿在熔炼炉中进行造锍熔炼反应；熔炼反应过程中控制熔炼温度为1050℃，采用氧气和天然气供热，氧气与天然气通过氧枪进入炉内熔体，氧气与天然气之间加入的体积比为1.8：1，控制氧料比为27m3/吨料；造锍熔炼反应后，产出铅砷烟灰、冰铜和铅砷渣；
所得冰铜中含铅重量百分含量2.6％，含砷重量百分含量0.3％；所得铅砷渣中含铅重量百分含量为30％、含砷重量百分含量为13％，含铜重量百分含量1.6％；所得铅砷烟灰中含铅重量百分含量为33％，含砷重量百分含量为24％；所得冰铜进入铜冶炼系统进一步吹炼造锍，产出含铜﹥98.5％的粗铜和吹炼渣，吹炼渣返回造锍熔炼反应；
c、将步骤a和步骤b中产出的铅砷烟灰、铅砷渣与纯碱加入到低温还原底吹炉中进行熔炼还原反应，铅砷烟灰和铅砷渣之间的总重量与纯碱之间的重量比例为100：18，控制熔炼温度为920℃，熔炼反应采用氧气和天然气供热，氧气和天然气均通过氧枪进入熔体，氧气与天然气之间的体积比为1.5：1，氧料比为60m3/吨料；熔炼还原反应结束后，产出铅砷合金、铅砷烟灰和弃渣，铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用；
产出的铅砷合金中砷的质量含量为16％；产出的弃渣返回铅熔炼系统，产出的铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用；
d、将步骤c中产出的铅砷合金进行真空蒸馏，蒸馏温度为900℃，真空度为30Pa，使铅砷分离，产出单质砷和粗铅；产出的粗铅中砷含量1.5％，所产粗铅进入电解生产电铅；产出的砷纯度98.8％，作为产品外售。
实施例2：
本实施例采用的高砷高铅铜合金中主要成分及其重量百分含量分别为Cu 32％，Pb 23％，As 21％；所述黑铜渣中主要成分及其重量百分含量分别为Cu 35％，As 25％。
本发明高砷高铅铜合金的分离熔炼方法的详细步骤如下：
a、将高砷高铅铜合金、黑铜渣和石英按照重量比100：10：13的比例进行配料，然后加入到底吹炉中进行氧化熔炼；氧化熔炼过程中控制熔炼温度为1180℃，氧化熔炼过程中通过氧枪将氧气和天然气通入熔体进行供热、氧化，氧料比为110m3/吨料，氧气与天然气之间的加入体积比为3.6：1；氧化熔炼后产出铅砷烟灰和铜砷铅的氧化渣；
产出的氧化渣中主要成分及其重量百分含量分别为铜27％、铅17％、氧化硅17％和砷16％；产出铅砷烟灰中主要成分及其重量百分含量分别为铅35％、砷25％；
b、将步骤a得到的氧化渣以液态的形式流入底吹造锍熔炼炉中，并向熔炼炉中加入黄铁矿，所述氧化渣和黄铁矿二者之间加入的重量比为100：18，氧化渣和黄铁矿在熔炼炉中进行造锍熔炼反应；熔炼反应过程中控制熔炼温度为1080℃，采用氧气和天然气供热，氧气与天然气通过氧枪进入炉内熔体，氧气与天然气之间加入的体积比为1.5：1，控制氧料比为23m3/吨料；造锍熔炼反应后，产出铅砷烟灰、冰铜和铅砷渣；
所得冰铜中含铅重量百分含量4.6％，含砷重量百分含量0.42％；所得铅砷渣中含铅重量百分含量为33％、含砷重量百分含量为17％，含铜重量百分含量1.3％；所得铅砷烟灰中含铅重量百分含量为30％，含砷重量百分含量为30％；所得冰铜进入铜冶炼系统进一步吹炼造锍，产出含铜﹥98.5％的粗铜和吹炼渣，吹炼渣返回造锍熔炼反应；
c、将步骤a和步骤b中产出的铅砷烟灰、铅砷渣与纯碱加入到低温还原底吹炉中进行熔炼还原反应，铅砷烟灰和铅砷渣之间的总重量与纯碱之间的重量比例为100：13，控制熔炼温度为950℃，熔炼反应采用氧气和天然气供热，氧气和天然气均通过氧枪进入熔体，氧气与天然气之间的体积比为1.8：1，氧料比为70m3/吨料；熔炼还原反应结束后，产出铅砷合金、铅砷烟灰和弃渣，铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用；
产出的铅砷合金中砷的质量含量为20％；产出的弃渣返回铅熔炼系统，产出的铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用；
d、将步骤c中产出的铅砷合金进行真空蒸馏，蒸馏温度为1000℃，真空度为10Pa，使铅砷分离，产出单质砷和粗铅；产出的粗铅中砷含量1.0％，所产粗铅进入电解生产电铅；产出的砷纯度99.0％，作为产品外售。
实施例3：
本实施例采用的高砷高铅铜合金中主要成分及其重量百分含量分别为Cu22％，Pb30％，As 30％；所述黑铜渣中主要成分及其重量百分含量分别为Cu 50％，As 15％。
本发明高砷高铅铜合金的分离熔炼方法的详细步骤如下：
a、将高砷高铅铜合金、黑铜渣和石英按照重量比100：10：15的比例进行配料，然后加入到底吹炉中进行氧化熔炼；氧化熔炼过程中控制熔炼温度为1100℃，氧化熔炼过程中通过氧枪将氧气和天然气通入熔体进行供热、氧化，氧料比为75m3/吨料，氧气与天然气之间的加入体积比为3.0：1；氧化熔炼后产出铅砷烟灰和铜砷铅的氧化渣；
产出的氧化渣中主要成分及其重量百分含量分别为铜20％、铅20％、氧化硅20％和砷20％；产出铅砷烟灰中主要成分及其重量百分含量分别为铅40％、砷27％；
b、将步骤a得到的氧化渣以液态的形式流入底吹造锍熔炼炉中，并向熔炼炉中加入黄铁矿，所述氧化渣和黄铁矿二者之间加入的重量比为100：30，氧化渣和黄铁矿在熔炼炉中进行造锍熔炼反应；熔炼反应过程中控制熔炼温度为1000℃，采用氧气和天然气供热，氧气与天然气通过氧枪进入炉内熔体，氧气与天然气之间加入的体积比为2：1，控制氧料比为20m3/吨料；造锍熔炼反应后，产出铅砷烟灰、冰铜和铅砷渣；
所得冰铜中含铅重量百分含量3.8％，含砷重量百分含量0.35％；所得铅砷渣中含铅重量百分含量为32％、含砷重量百分含量为20％，含铜重量百分含量1.8％；所得铅砷烟灰中含铅重量百分含量为35％，含砷重量百分含量为26％；所得冰铜进入铜冶炼系统进一步吹炼造锍，产出含铜﹥98.5％的粗铜和吹炼渣，吹炼渣返回造锍熔炼反应；
c、将步骤a和步骤b中产出的铅砷烟灰、铅砷渣与纯碱加入到低温还原底吹炉中进行熔炼还原反应，铅砷烟灰和铅砷渣之间的总重量与纯碱之间的重量比例为100：10，控制熔炼温度为900℃，熔炼反应采用氧气和天然气供热，氧气和天然气均通过氧枪进入熔体，氧气与天然气之间的体积比为2：1，氧料比为50m3/吨料；熔炼还原反应结束后，产出铅砷合金、铅砷烟灰和弃渣，铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用；
产出的铅砷合金中砷的质量含量为13％；产出的弃渣返回铅熔炼系统，产出的铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用；
d、将步骤c中产出的铅砷合金进行真空蒸馏，蒸馏温度为800℃，真空度为60Pa使铅砷分离，产出单质砷和粗铅；产出的粗铅中砷含量1.3％，所产粗铅进入电解生产电铅；产出的砷纯度99.2％，作为产品外售。
实施例4：
本实施例采用的高砷高铅铜合金中主要成分及其重量百分含量分别为Cu 43％，Pb 20％，As 15％；所述黑铜渣中主要成分及其重量百分含量分别为Cu 30％，As 30％。
本发明高砷高铅铜合金的分离熔炼方法的详细步骤如下：
a、将高砷高铅铜合金、黑铜渣和石英按照重量比100：10：5的比例进行配料，然后加入到底吹炉中进行氧化熔炼；氧化熔炼过程中控制熔炼温度为1200℃，氧化熔炼过程中通过氧枪将氧气和天然气通入熔体进行供热、氧化，氧料比为120m3/吨料，氧气与天然气之间的加入体积比为4.0：1；氧化熔炼后产出铅砷烟灰和铜砷铅的氧化渣；
产出的氧化渣中主要成分及其重量百分含量分别为铜35％、铅15％、氧化硅10％和砷13％；产出铅砷烟灰中主要成分及其重量百分含量分别为铅30％、砷20％；
b、将步骤a得到的氧化渣以液态的形式流入底吹造锍熔炼炉中，并向熔炼炉中加入黄铁矿，所述氧化渣和黄铁矿二者之间加入的重量比为100：10，氧化渣和黄铁矿在熔炼炉中进行造锍熔炼反应；熔炼反应过程中控制熔炼温度为1100℃，采用氧气和天然气供热，氧气与天然气通过氧枪进入炉内熔体，氧气与天然气之间加入的体积比为2：1，控制氧料比为30m3/吨料；造锍熔炼反应后，产出铅砷烟灰、冰铜和铅砷渣；
所得冰铜中含铅重量百分含量4.2％，含砷重量百分含量0.4％；所得铅砷渣中含铅重量百分含量为30％、含砷重量百分含量为10％，含铜重量百分含量1.0％；所得铅砷烟灰中含铅重量百分含量为30％，含砷重量百分含量为20％；所得冰铜进入铜冶炼系统进一步吹炼造锍，产出含铜﹥98.5％的粗铜和吹炼渣，吹炼渣返回造锍熔炼反应；
c、将步骤a和步骤b中产出的铅砷烟灰、铅砷渣与纯碱加入到低温还原底吹炉中进行熔炼还原反应，铅砷烟灰和铅砷渣之间的总重量与纯碱之间的重量比例为100：20，控制熔炼温度为950℃，熔炼反应采用氧气和天然气供热，氧气和天然气均通过氧枪进入熔体，氧气与天然气之间的体积比为2：1，氧料比为62m3/吨料；熔炼还原反应结束后，产出铅砷合金、铅砷烟灰和弃渣，铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用；
产出的铅砷合金中砷的质量含量为10％；产出的弃渣返回铅熔炼系统，产出的铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用；
d、将步骤c中产出的铅砷合金进行真空蒸馏，蒸馏温度为700℃，真空度为100Pa使铅砷分离，产出单质砷和粗铅；产出的粗铅中砷含量1.6％，所产粗铅进入电解生产电铅；产出的砷纯度98.2％，作为产品外售。

Claims (9)

1.一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，其特征在于，所述分离熔炼方法包括以下步骤：
a、将高砷高铅铜合金、黑铜渣和石英按照重量比100：10：5～15的比例进行配料，然后加入到底吹炉中进行氧化熔炼；氧化熔炼过程中控制熔炼温度为1100～1200℃，氧化熔炼过程中通过氧枪将氧气和天然气通入熔体进行供热、氧化，氧料比为75～120m3/吨料，氧气与天然气之间的加入体积比为3～4：1；氧化熔炼后产出铅砷烟灰和铜砷铅的氧化渣；
b、将步骤a得到的氧化渣以液态的形式流入底吹造锍熔炼炉中，并向熔炼炉中加入黄铁矿，所述氧化渣和黄铁矿二者之间加入的重量比为100：10～30，氧化渣和黄铁矿在熔炼炉中进行造锍熔炼反应；熔炼反应过程中控制熔炼温度为1000～1100℃，采用氧气和天然气供热，氧气与天然气通过氧枪进入炉内熔体，氧气与天然气之间加入的体积比为1.5～2：1，控制氧料比为20～30m3/吨料；造锍熔炼反应后，产出铅砷烟灰、冰铜和铅砷渣；
c、将步骤a和步骤b中产出的铅砷烟灰、铅砷渣与纯碱加入到低温还原底吹炉中进行熔炼还原反应，铅砷烟灰和铅砷渣之间的总重量与纯碱之间的重量比例为100：10～20，控制熔炼温度为900～950℃，熔炼反应采用氧气和天然气供热，氧气和天然气均通过氧枪进入熔体，氧气与天然气之间的体积比为1.5～2：1，氧料比为50～70m3/吨料；熔炼还原反应结束后，产出铅砷合金、铅砷烟灰和弃渣，铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用；
d、将步骤c中产出的铅砷合金进行真空蒸馏，使铅砷分离，产出单质砷和粗铅。
2.根据权利要求1所述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，其特征在于：步骤a中所述高砷高铅铜合金中主要成分及其重量百分含量分别为Cu 20～50％，Pb 10～30％，As 15～30％；所述黑铜渣中主要成分及其重量百分含量分别为Cu 30～50％，As 15～30％。
3.根据权利要求1所述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，其特征在于：步骤a中产出的氧化渣中主要成分及其重量百分含量分别为铜20～40％、铅15～30％、氧化硅10～20％和砷10～20％。
4.根据权利要求1所述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，其特征在于：步骤a中产出铅砷烟灰中主要成分及其重量百分含量分别为铅30～40％、砷20～30％。
5.根据权利要求1所述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，其特征在于：步骤b中所得冰铜中含铅重量百分含量﹤5％，含砷重量百分含量﹤0.5％；所得铅砷渣中含铅重量百分含量为30～40％、含砷重量百分含量为10～20％，含铜重量百分含量﹤2％；所得铅砷烟灰中含铅重量百分含量为30～40％，含砷重量百分含量为20～30％。
6.根据权利要求1所述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，其特征在于：步骤b中所得冰铜进入铜冶炼系统进一步吹炼造锍，产出含铜﹥98.5％的粗铜和吹炼渣，吹炼渣返回造锍熔炼反应。
7.根据权利要求1所述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，其特征在于：步骤c中产出的铅砷合金中砷的质量含量为10～20％；产出的弃渣返回铅熔炼系统，产出的铅砷烟灰返回低温还原底吹炉中进行循环熔炼利用。
8.根据权利要求1所述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，其特征在于：步骤d中采用真空蒸馏进行分离时，蒸馏温度为700～1000℃，真空度为10～100Pa。
9.根据权利要求1所述的高砷高铅铜合金的分离熔炼方法，其特征在于：步骤d产出的粗铅中砷含量≤2％，所得粗铅进入电解生产电铅；产出的砷纯度＞98％，作为产品外售。
CN202010595764.5A 2020-06-28 2020-06-28 一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法 Active CN111826529B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010595764.5A CN111826529B (zh) 2020-06-28 2020-06-28 一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010595764.5A CN111826529B (zh) 2020-06-28 2020-06-28 一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111826529A CN111826529A (zh) 2020-10-27
CN111826529B true CN111826529B (zh) 2021-10-22

Family

ID=72898038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010595764.5A Active CN111826529B (zh) 2020-06-28 2020-06-28 一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111826529B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112853104B (zh) * 2021-01-04 2022-09-30 昆明理工大学 一种富氧侧吹混沌搅拌熔池熔炼炉处理含铜铅锡锌镍多金属工业固废的方法
CN113528852B (zh) * 2021-05-28 2022-11-04 河南豫光金铅股份有限公司 一种高砷铅冰铜脱砷脱铅的生产方法
CN114410969A (zh) * 2021-12-30 2022-04-29 济源豫光有色冶金设计研究院有限公司 一种从黑铜泥中分步回收铜、砷的方法
CN115109945A (zh) * 2022-06-30 2022-09-27 金川集团股份有限公司 一种ps铜转炉除杂方法

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB558287A (en) * 1942-05-26 1943-12-30 Stone J & Co Ltd Improvements relating to the refining of copper base alloys
US3615361A (en) * 1968-05-02 1971-10-26 Int Nickel Co Fire refining of copper
US4162915A (en) * 1976-09-06 1979-07-31 Metallurgie Hoboken-Overpelt Process for treating lead-copper-sulphur charges
CN101560606A (zh) * 2009-05-19 2009-10-21 昆明鼎邦科技有限公司 一种贵铅物料真空蒸馏脱铅的方法
CN101705368A (zh) * 2009-12-07 2010-05-12 河南豫光金铅股份有限公司 采用底吹熔池熔炼处理除铜渣产出粗铅与粗铜的工艺及其装置
CN102011015A (zh) * 2010-12-21 2011-04-13 株洲冶炼集团股份有限公司 一种粗铅精炼脱除砷、锑、铜的方法
CN102643996A (zh) * 2012-05-23 2012-08-22 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法
CN102994747A (zh) * 2011-09-13 2013-03-27 郴州市金贵银业股份有限公司 一种从高铅铜锍中回收金属铜的工艺
CN103937990A (zh) * 2014-03-25 2014-07-23 云南锡业股份有限公司 铅冰铜顶吹炉富氧吹炼生产粗铅和冰铜工艺
CN104498724A (zh) * 2014-12-24 2015-04-08 金川集团股份有限公司 一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法
CN106282584A (zh) * 2015-06-02 2017-01-04 云南锡业集团有限责任公司研究设计院 一种复杂高砷铜冶炼烟尘有价金属回收的方法
CN107699702A (zh) * 2017-10-10 2018-02-16 东北大学 一种由含铜熔渣回收有价组分的方法
CN108796226A (zh) * 2018-07-04 2018-11-13 赣州有色冶金研究所 一种回收利用碱浸钨渣的方法
CN110438346A (zh) * 2019-07-30 2019-11-12 山东恒邦冶炼股份有限公司 一种侧吹炉处理高砷矿的方法
CN111154984A (zh) * 2020-01-19 2020-05-15 河南豫光金铅股份有限公司 一种分离高铅高砷铜渣中的铅、砷、铜的方法
CN111304450A (zh) * 2020-04-08 2020-06-19 中国恩菲工程技术有限公司 含铜污泥生产黑铜的方法及装置

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB558287A (en) * 1942-05-26 1943-12-30 Stone J & Co Ltd Improvements relating to the refining of copper base alloys
US3615361A (en) * 1968-05-02 1971-10-26 Int Nickel Co Fire refining of copper
US4162915A (en) * 1976-09-06 1979-07-31 Metallurgie Hoboken-Overpelt Process for treating lead-copper-sulphur charges
CN101560606A (zh) * 2009-05-19 2009-10-21 昆明鼎邦科技有限公司 一种贵铅物料真空蒸馏脱铅的方法
CN101705368A (zh) * 2009-12-07 2010-05-12 河南豫光金铅股份有限公司 采用底吹熔池熔炼处理除铜渣产出粗铅与粗铜的工艺及其装置
CN102011015A (zh) * 2010-12-21 2011-04-13 株洲冶炼集团股份有限公司 一种粗铅精炼脱除砷、锑、铜的方法
CN102994747A (zh) * 2011-09-13 2013-03-27 郴州市金贵银业股份有限公司 一种从高铅铜锍中回收金属铜的工艺
CN102643996A (zh) * 2012-05-23 2012-08-22 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法
CN103937990A (zh) * 2014-03-25 2014-07-23 云南锡业股份有限公司 铅冰铜顶吹炉富氧吹炼生产粗铅和冰铜工艺
CN104498724A (zh) * 2014-12-24 2015-04-08 金川集团股份有限公司 一种脱除稀贵合金吹炼炉渣中铅、砷、锑、铋的方法
CN106282584A (zh) * 2015-06-02 2017-01-04 云南锡业集团有限责任公司研究设计院 一种复杂高砷铜冶炼烟尘有价金属回收的方法
CN107699702A (zh) * 2017-10-10 2018-02-16 东北大学 一种由含铜熔渣回收有价组分的方法
CN108796226A (zh) * 2018-07-04 2018-11-13 赣州有色冶金研究所 一种回收利用碱浸钨渣的方法
CN110438346A (zh) * 2019-07-30 2019-11-12 山东恒邦冶炼股份有限公司 一种侧吹炉处理高砷矿的方法
CN111154984A (zh) * 2020-01-19 2020-05-15 河南豫光金铅股份有限公司 一种分离高铅高砷铜渣中的铅、砷、铜的方法
CN111304450A (zh) * 2020-04-08 2020-06-19 中国恩菲工程技术有限公司 含铜污泥生产黑铜的方法及装置

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Peculiarities of transfer of copper, arsenic and antimony from copper-lead matte into lead bullion;Zholdasbay, E.E. 等;《Tsvetnye metally》;20151231;5-10 *
Recirculation of high arsenic content copper smelting dust to smelting and converting processes;VictorMontenegro 等;《Minerals Engineering》;20130831;184-189 *
富氧侧吹熔炼技术冶炼稀贵金属渣料的工艺设计;邓孟俐;《有色金属(冶炼部分)》;20131112(第11期);40-42 *
影响江西某闪速炼铜渣在选矿过程中铜、砷分离的矿物学因素探讨;付强等;《有色金属(选矿部分)》;20171115(第06期);5-8 *
高砷铅阳极泥中砷富集回收的生产实践;刘素红等;《中国金属通报》;20090330(第11期);38-39 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111826529A (zh) 2020-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111826529B (zh) 一种高砷高铅铜合金的分离熔炼方法
CN108118157B (zh) 线路板焚烧烟灰预处理及溴的回收方法
CN108504875B (zh) 短流程炼铜方法
CN103421955B (zh) 一种锌浸出渣处理方法
CN102643996B (zh) 一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法
CN101078052B (zh) 从钢铁厂固废物中综合回收铁和有色金属的方法
CN210048827U (zh) 短流程炼铜系统
CN103740945B (zh) 一种从铅冶炼系统中富集回收镉的方法
CN106893864A (zh) 一种从黑铜泥中回收砷的方法
CN109097587B (zh) 一种高效回收铅阳极泥中贵重金属的方法
CN108359814B (zh) 一种硫化锑金矿富氧熔池熔炼的方法
CN111876611B (zh) 一种粗铜火法精炼深度脱除砷、铅、锌、锡的方法
CN212253654U (zh) 一体化火法冶炼炉
CN111457735A (zh) 一体化火法冶炼炉和处理锌浸出渣的方法
CN111893310A (zh) 一种固体危废无害化资源化的处理方法
CN105200242B (zh) 一种从含砷炼铅氧气底吹炉烟灰中回收镉的方法
WO2023246367A1 (zh) 一种含硫化锑矿熔盐电解连续化生产的方法及装置
CN111304450A (zh) 含铜污泥生产黑铜的方法及装置
CN111218569A (zh) 一种用于从红土镍矿中提取有价金属的冶炼炉及冶炼方法
CN114369724A (zh) 从高砷锑铅阳极泥快速生产锑白的方法
CN110284005A (zh) 一种从粗铅中富集回收铅的方法
WO2018228075A1 (zh) 短流程炼铜方法及系统
CN113652552A (zh) 一种铜火法精炼渣综合回收方法
CN109022812B (zh) 一种从高铜铋渣回收精铋与精铜的方法
CN109161928B (zh) 一种含锡、铅、锌原料的碱浸出电解冶炼方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant