CN118006916B - 一种粗铅原位在线除铜工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于粗铅精炼技术领域，具体为一种粗铅原位在线除铜工艺，超重力分离器直接作用于粗铅熔析除铜过程中，将粗铅中析出的铜晶体与铅液原位在线快速分离，该工艺可实现粗铅液中铜晶体的连续析出与原位在线脱除，粗铅液中析出铜晶体的去除率可以达到99.9%以上，经本工艺除铜后铅液中铜含量可降至0.07wt%，可直接应用于后续电解精炼过程。该工艺可同时实现铜晶体的高效脱除与铅液的原位在线回收，极大的减少了铅液损失。
Description
技术领域
本发明涉及粗铅精炼技术领域，具体为一种粗铅原位在线除铜工艺。
背景技术
硫化铅精矿一般为多金属共生矿，在铅冶炼的过程中，首先会形成混合了大量的Cu、As、Sb、Sn等多种金属杂质的粗铅，这些杂质会影响金属铅的物理化学性质和机械性能，需要进一步提纯才能满足工业用途的要求。目前主要采用火法精炼对粗铅进行除杂，铜是粗铅中含量较高的杂质元素，通常采用降温熔析法进行初步除铜，是粗铅火法精炼的第一步，在精炼的过程中，从铅液中析出的铜形成铜晶体，上浮到铅液表面形成铜浮渣，然后由扒渣机或者人工进行去除，不仅工序复杂、扒渣效率低、劳动强度高，而且由于扒渣过程中铅液与渣的机械混合，非常容易导致铜浮渣中存在大量的金属铅，造成金属资源严重的浪费和重金属环境污染等问题。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种粗铅原位在线除铜工艺，实现铜晶体与铅液的原位在线高效分离。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种粗铅原位在线除铜工艺，包括如下步骤：
S1、在熔铅锅内，将粗铅液温度控制在340℃，使铜晶体析出；
S2、将超重力分离器浸没熔池铅液表面；
S3、超重力分离器离心旋转将析出的铜晶体收集至超重力分离器内部；
S4、将超重力分离器提出熔铅锅铅液表面，将超重力分离器内部的铜晶体排出；
S5、重复步骤S2-S4，直至不再有铜晶体排出，实现铅液析出铜晶体的原位在线极限去除。
作为本发明所述的一种粗铅原位在线除铜工艺的优选方案，其中：所述步骤S1中，熔铅锅为粗铅火法精炼除铜过程中的精炼锅。
作为本发明所述的一种粗铅原位在线除铜工艺的优选方案，其中：所述步骤S1中，铜晶体为粗铅中杂质元素铜在降温过程中由于溶解度降低而从铅液中析出的产物。
作为本发明所述的一种粗铅原位在线除铜工艺的优选方案，其中：所述步骤S2中，超重力分离器可浸没的熔池温度为25~800℃。
作为本发明所述的一种粗铅原位在线除铜工艺的优选方案，其中：所述步骤S3中，超重力分离器的上端和下端的中心开孔，析出铜晶体的铅液从超重力分离器的上端或下端的中心开孔处进入超重力分离器内，离心旋转时铅液自动排出超重力分离器，铜晶体粒收集于超重力分离器内，由于铅液排出形成负压，析出铜晶体的铅液持续从超重力分离器的上端或下端的中心开孔处进入超重力分离器实现离心分离。
作为本发明所述的一种粗铅原位在线除铜工艺的优选方案，其中：所述步骤S3中，超重力分离器的重力系数为50~600G。
作为本发明所述的一种粗铅原位在线除铜工艺的优选方案，其中：所述步骤S3中，超重力分离器离心旋转时间为5~10min。
本发明的有益效果如下：
本发明提出一种粗铅原位在线除铜工艺，超重力分离器直接作用于粗铅熔析除铜过程中，将粗铅中析出的铜晶体与铅液原位在线快速分离，该工艺可实现粗铅液中铜晶体的连续析出与原位在线脱除，粗铅液中析出铜晶体的去除率可以达到99.9%以上，经本工艺除铜后铅液中铜含量可降至0.07wt%，可直接应用于后续电解精炼过程。该工艺可同时实现铜晶体的高效脱除与铅液的原位在线回收，极大的减少了铅液损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明粗铅原位在线除铜工艺过程示意图；
图2为实施例1铅液熔析结晶分离样品的宏观形貌及SEM图；
图3为实施例1铅液熔析结晶分离样品的XRD图。
本发明效果的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的提出一种粗铅原位在线除铜工艺，超重力分离器直接作用于粗铅熔析除铜过程中，将粗铅中析出的铜晶体与铅液原位在线快速分离。
根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
如图1所示，一种粗铅原位在线除铜工艺，包括如下步骤：
S1、在熔铅锅内，将粗铅液温度控制在340℃，使铜晶体析出；
S2、将超重力分离器浸没熔池铅液表面；
S3、超重力分离器离心旋转将析出的铜晶体收集至超重力分离器内部；
S4、将超重力分离器提出熔铅锅铅液表面，将超重力分离器内部的铜晶体排出；
S5、重复步骤S2-S4，直至不再有铜晶体排出，实现铅液析出铜晶体的原位在线极限去除。
优选的，所述步骤S1中，熔铅锅为粗铅火法精炼除铜过程中的精炼锅。
优选的，所述步骤S1中，铜晶体为粗铅中杂质元素铜在降温过程中由于溶解度降低而从铅液中析出的产物。
优选的，所述步骤S2中，超重力分离器可浸没的熔池温度为25~800℃。
优选的，所述步骤S3中，超重力分离器的上端和下端的中心开孔，析出铜晶体的铅液从超重力分离器的上端或下端的中心开孔处进入超重力分离器内，离心旋转时铅液自动排出超重力分离器，铜晶体粒收集于超重力分离器内，由于铅液排出形成负压，析出铜晶体的铅液持续从超重力分离器的上端或下端的中心开孔处进入超重力分离器实现离心分离。
优选的，所述步骤S3中，超重力分离器的重力系数为50~600G。
优选的，所述步骤S3中，超重力分离器离心旋转时间为5~10min。
以下结合具体实施例对本发明技术方案进行进一步说明。
实施例1
一种粗铅原位在线除铜工艺，包括如下步骤：
S1、在熔铅锅内，将粗铅液（成分：Pb 98wt%，Cu 2wt%）温度控制在340℃，使铜晶体析出；
S2、将超重力分离器浸没熔池铅液表面；
S3、超重力分离器离心旋转将析出的铜晶体收集至超重力分离器内部；超重力分离器的上端和下端的中心开孔，析出铜晶体的铅液从超重力分离器的上端或下端的中心开孔处进入超重力分离器内，离心旋转时铅液自动排出超重力分离器，铜晶体粒收集于超重力分离器内，由于铅液排出形成负压，析出铜晶体的铅液持续从超重力分离器的上端或下端的中心开孔处进入超重力分离器实现离心分离；超重力分离器的重力系数为600G；离心旋转时间为5min；
S4、将超重力分离器提出熔铅锅铅液表面，将超重力分离器内部的铜晶体排出；
S5、重复步骤S2-S4两次，不再有铜晶体排出，实现铅液析出铜晶体的原位在线极限去除。
对本实施例分离的铜晶体和分离后熔铅锅内的铅液分别取样分析，分离样品的宏观形貌和SEM、XRD图分别如图2、图3所示。由图2可以看出，铅液中铜晶体实现了高效分离，分离出的铜晶体纯度非常高，颜色呈现金黄色，尺寸为50~200μm；分离后铅液的纯度也非常高，其中Pb含量高达99.93wt%，如表1所示。由图3可以看出，分离的铜晶体和铅液的XRD图谱中，分别只出现了单一的Cu或Pb的衍射峰，进一步证明了分离铜晶体和铅液的高纯度。
表1分离后铅液的化学组成(wt%)
实施例2
一种粗铅原位在线除铜工艺，包括如下步骤：
S1、在熔铅锅内，将粗铅液（成分：Pb 98wt%，Cu 2wt%）温度控制在340℃，使铜晶体析出；
S2、将超重力分离器浸没熔池铅液表面；
S3、超重力分离器离心旋转将析出的铜晶体收集至超重力分离器内部；超重力分离器的上端和下端的中心开孔，析出铜晶体的铅液从超重力分离器的上端或下端的中心开孔处进入超重力分离器内，离心旋转时铅液自动排出超重力分离器，铜晶体粒收集于超重力分离器内，由于铅液排出形成负压，析出铜晶体的铅液持续从超重力分离器的上端或下端的中心开孔处进入超重力分离器实现离心分离；超重力分离器的重力系数为50G；离心旋转时间为10min；
S4、将超重力分离器提出熔铅锅铅液表面，将超重力分离器内部的铜晶体排出；
S5、重复步骤S2-S4一次，不再有铜晶体排出，实现铅液析出铜晶体的原位在线极限去除。
本发明将超重力分离器直接作用于粗铅熔析除铜过程中，将粗铅中析出的铜晶体与铅液原位在线快速分离，该工艺可实现粗铅液中铜晶体的连续析出与原位在线脱除，粗铅液中析出铜晶体的去除率可以达到99.9%以上，经本工艺除铜后铅液中铜含量可降至0.07wt%，可直接应用于后续电解精炼过程。该工艺可同时实现铜晶体的高效脱除与铅液的原位在线回收，极大的减少了铅液损失。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种粗铅原位在线除铜工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在熔铅锅内，将粗铅液温度控制在340℃，使铜晶体析出；
S2、将超重力分离器浸没熔池铅液表面；
S3、超重力分离器离心旋转将析出的铜晶体收集至超重力分离器内部；超重力分离器的上端和下端的中心开孔，析出铜晶体的铅液从超重力分离器的上端或下端的中心开孔处进入超重力分离器内，离心旋转时铅液自动排出超重力分离器，铜晶体粒收集于超重力分离器内，由于铅液排出形成负压，析出铜晶体的铅液持续从超重力分离器的上端或下端的中心开孔处进入超重力分离器实现离心分离；
S4、将超重力分离器提出熔铅锅铅液表面，将超重力分离器内部的铜晶体排出；
S5、重复步骤S2-S4，直至不再有铜晶体排出，实现铅液析出铜晶体的原位在线极限去除。
2.根据权利要求1所述的粗铅原位在线除铜工艺，其特征在于，所述步骤S1中，熔铅锅为粗铅火法精炼除铜过程中的精炼锅。
3.根据权利要求1所述的粗铅原位在线除铜工艺，其特征在于，所述步骤S2中，超重力分离器可浸没的熔池温度为25~800℃。
4.根据权利要求1所述的粗铅原位在线除铜工艺，其特征在于，所述步骤S3中，超重力分离器的重力系数为50~600G。
5.根据权利要求1所述的粗铅原位在线除铜工艺，其特征在于，所述步骤S3中，超重力分离器离心旋转时间为5~10min。
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