CN118406883B - 一种铅阳极泥处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及阳极泥处理技术领域，具体涉及一种铅阳极泥处理工艺，包括以下步骤：S1、将铅阳极泥经预干燥装置干燥至含水量＜15%，将预干燥铅阳极泥加辅料共同投入贵铅炉中进行火法熔炼，产出贵铅合金和稀渣；S2、将贵铅合金投入吹锑炉中进行吹炼，鼓入热压缩空气，通过控制吹炼鼓入空气温度、压力、流量，产出低锑合金；S3、将低锑合金投入分银炉中进行精炼后产出合格粗银和前、后期渣。本发明通过利用转炉余热对鼓入空气加热，获得吹炼所需的热压缩空气，合理控制吹炼鼓入空气温度、压力、流量，回收锑金属、减少分银炉渣产出，降低能耗，实现余热再次利用。
Description
技术领域
本发明涉及阳极泥处理的技术领域，尤其涉及一种铅阳极泥处理工艺。
背景技术
我国是世界上最大的铅生产国，铅阳极泥是铅冶炼电解精炼过程中产生的一种高附加值产出物，粗铅电解时因比阳极铅更不活泼的金属在电解时不会放电，从而沉淀形成阳极泥，该阳极泥主要含有铜、铅、锑、铋、锡、银、砷、金等元素，而硒、碲含量较低。铅阳极泥是铅冶炼企业综合回收金、银、钯、铋、铜、锑、碲等的最主要原料。尤其，从铅阳极泥中回收的银占全国银总产量的90％以上。铅阳极泥处理前需要预脱水干燥，后将干燥后的铅阳极泥经贵铅炉还原熔炼后得到贵铅，贵铅再经分银炉熔炼后得到品位高的粗银和分银渣。分银渣进一步富集了铜、铋和锑，且仍含银2～10％赋存于渣中，回收价值极高。上述铅阳极泥经贵铅炉还原熔炼后再经分银炉熔炼的方法，虽能在一定程度上实现高品位粗银的分离，但同时也容易产生大量的分银渣。然而，目前缺乏该分银渣的有效综合高效提取技术，存在分银渣回收不彻底，造成资源浪费的问题；且分银渣长期堆存于厂区内，还会造成一定的环境安全隐患。针对目前铅阳极泥处理会产生大量分银渣，产生的分银渣难处理及大量堆存易造成环境安全隐患等问题，本发明提供了一种铅阳极泥处理工艺，能够在有效降低分银渣产量，实现资源高效回收利用的同时，解决环境安全隐患问题。
发明内容
本发明提供一种铅阳极泥处理工艺，能够在有效降低分银渣产量，实现资源高效回收利用的同时，解决环境安全隐患问题，具体方案如下：
一种铅阳极泥处理工艺，包括以下处理步骤：
S1、将铅阳极泥经预干燥装置干燥至含水量＜15%，将预干燥铅阳极泥加辅料共同投入贵铅炉中进行火法熔炼，产出贵铅合金和稀渣；
S2、将贵铅合金投入吹锑炉中进行吹炼，鼓入热压缩空气，通过控制吹炼鼓入空气温度、压力、流量，产出低锑合金；
S3、将低锑合金投入分银炉中进行精炼后产出合格粗银和前、后期渣；
所述步骤S2中吹炼温度为：750-850℃，吹炼周期为5-6h；
空气温度为80-100℃，压力为0.4-0.6kpa,流量为8-12m3/h。
进一步的，所述步骤S1中辅料包括造渣剂和还原剂；所述铅阳极泥、造渣剂、还原剂的质量比为100:3-5:6-8。
进一步的，所述造渣剂为纯碱。
进一步的，所述还原剂为焦粒。
进一步的，所述步骤S1中火法熔炼温度为950-1150℃，熔炼时间为7-10h。
进一步的，所述步骤S3中精炼温度为700-800℃，精炼时间为3-6h。
一种铅阳极泥处理用预干燥装置，包括预处理罐和连通设置在预处理罐顶部的进料管，还包括轴杆、挤压滤板、滤布、排料口和支撑件；轴杆平行设置有两根且固定安装在预处理罐的中部，轴杆沿预处理罐的长度方向布置；挤压滤板，设置有两块且沿轴杆杆长方向布置，每块挤压滤板的一端对应与轴杆转动连接；滤布首尾相连并通过转辊套在挤压滤板上；弧形底板安装在预处理罐的底部，且弧形底板前、后端与预处理罐内壁间形成有排水口；排料口开设在预处理罐的底部，且排料口设置有两个并位于弧形底板的两侧；支撑件设置在轴杆的下方，支撑件用于带动两块挤压滤板均能绕自身连接的轴杆旋转；其中，两块挤压滤板与预处理罐内壁间形成供阳极泥放置的区间，挤压滤板远离轴杆的一端与预处理罐内壁间形成有供挤压干燥后阳极泥掉落的区间。
进一步的，所述弧形底板的下方设置有溜槽，且溜槽与预处理罐的后端固接。
进一步的，所述支撑件包括滑轨、推杆和气缸；两个所述挤压滤板相邻一端的底端均安装有滑轨；两个所述滑轨内均滑动安装有推杆；所述气缸固接在溜槽的底端，且气缸的输出轴穿过溜槽、弧形底板后与两个所述推杆固接。
进一步的，两个所述转辊的端部均安装有驱动齿轮；所述预处理罐内壁上安装有齿板；所述挤压滤板上还安装有换向齿轮，且换向齿轮位于齿板、驱动齿轮两者之间并与两者啮合。
进一步的，所述挤压滤板的底端还安装有刮板，刮板沿挤压滤板的宽度方向布置，且刮板的一端与滤布表面贴合。
进一步的，所述弧形底板的两侧均滑动安装有滑套；所述预处理罐外壁还安装有弹簧，弹簧的另一端与滑套固接；所述滑套上还垂直安装有位于预处理罐内部的挡料板，且挡料板位于滑套远离弧形底板的一端。
与现有技术相比，本发明可实现如下有益效果：
本发明采用预干燥装置对待处理铅阳极泥进行脱水干燥处理，能够有效防止传统加热干燥造成的金属氧化和污染，有助于提高后续的熔炼效率和金属回收率；然后将预干燥铅阳极泥依次进行贵铅炉火法熔炼、吹锑炉吹炼和分银炉精炼处理；吹锑炉吹炼过程中，通过利用转炉余热对鼓入空气加热，获得吹炼所需的热压缩空气，合理控制吹炼鼓入空气温度、压力、流量，回收锑金属、减少分银炉渣产出，降低能耗，实现余热再次利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明的整体工艺流程图。
图2为本发明的整体结构示意图。
图3为本发明预处理罐的内部结构示意图。
图4为本发明支撑件的结构示意图。
图5为本发明齿板的局部结构示意图。
图6为本发明阳极泥注入的状态示意图。
图7为本发明阳极泥被挤压的状态示意图。
图8为本发明阳极泥脱料的状态示意图。
图9为本发明阳极泥从排料口输出的状态示意图。
图10为本发明所述图9的轴侧结构示意图。
其中，附图标记如下：
1、预处理罐；101、进料管；
2、轴杆；201、挤压滤板；202、滤布；203、弧形底板；204、排水口；205、排料口；206、支撑件；206a、滑轨；206b、推杆；206c、气缸；207、溜槽；
3、驱动齿轮；301、齿板；302、换向齿轮；303、刮板；
4、滑套；401、弹簧；402、挡料板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
请先参照图1所示 ，本发明提供了一种铅阳极泥处理工艺，具体包括如下处理步骤：
S1、将铅阳极泥（主要成分为:水30%、铅25%、银15%、锑27%、铋13%，砷1.0%）经预干燥装置干燥至含水量至12%，按质量比100:4:7，将预干燥铅阳极泥加纯碱、焦粒共同投入贵铅炉中进行火法熔炼，控制熔炼温度为950℃，熔炼时间为10h，产出贵铅合金，同时产出高砷低锑还原烟灰、粘渣和稀渣；
S2、将贵铅合金投入吹锑炉中进行吹炼，控制吹锑炉吹炼温度为800℃，吹炼周期为6h，吹炼过程中鼓入热压缩空气，通过控制吹炼鼓入空气温度为100℃，压力为0.5kpa，流量为10m3/h，产出低锑合金和锑烟灰；
S3、将低锑合金投入分银炉中进行精炼，控制精炼温度为750℃，精炼时间为5h，产出粗银前、后期渣和精炼烟灰。
本发明步骤S2中铅吹锑炉是转炉余热对压缩空气进行加热，压缩空气高于环境温度，鼓入吹锑炉熔融液面，锑金属氧化吹出。其化学原理如下：
锑与氧可生成一系列化合物，2Sb+302→2Sb203，已研究确定的化合物有Sb2O5、Sb6O13、Sb2O4、Sb2O3、Sb2O、SbO2和气态SbO等。锑的高价氧化物不稳定，随着温度升高可依次转化为低价氧化物，三氧化锑是锑最稳定的氧化物，是挥发焙烧—还原熔炼炼锑法的中间产物，同时也是锑化合物的主要产品之一。
经本发明步骤S2吹锑炉吹炼处理后，产出低锑合金含锑仅为8%，锑烟灰含锑指标53％，锑金属直收率不低于77.85%；将低锑合金经分银炉精炼后产出的分银渣含银量仅为1.1%，较现有技术（背景技术中提及的含银2-10％）显著降低。
本发明通过利用转炉余热对鼓入空气加热，获得吹炼所需的热压缩空气，天然气单耗降低了10%。
综上所述，本发明通过优化工艺流程，能够在减少能耗的同时，提升金属回收率，提高回收价值，创造效益。
参照图2所示 ，本发明还提供了一种铅阳极泥处理用预干燥装置，用于阳极泥投入贵铅炉前的预先脱水干燥，具体包括预处理罐1和连通设置在预处理罐1顶部的进料管101，预处理罐1的顶端连接于外部的支架（图中未示出）；待加工的阳极泥（湿度较大）可通过进料管101注入；
参照图3所示，还包括轴杆2、挤压滤板201、弧形底板203、排料口205和支撑件206；其中，轴杆2平行设置有两根且固定安装在预处理罐1的中部，轴杆2沿预处理罐1的长度方向布置；挤压滤板201设置有两块且沿轴杆2杆长方向布置，每块挤压滤板201的一端对应与轴杆2转动连接，同时两块挤压滤板201交界处连接有橡胶皮（图中未示出），用于覆盖两块挤压滤板201交界处的间隙，防止阳极泥料从此间隙泄露；滤布202首尾相连并通过转辊套在挤压滤板201上，且滤布202与转辊接触的表面均设置有防滑纹理（图中未示出，为公知技术，不再赘述），以保证转辊旋转时，滤布202能形成循环输送且滤布202不会在挤压滤板201上形成位置的偏移；弧形底板203安装在预处理罐1的底部，且弧形底板203前、后端与预处理罐1内壁间形成有排水口204；排料口205开设在预处理罐1的底部，且排料口205设置有两个并位于弧形底板203的两侧；支撑件206设置在轴杆2的下方，支撑件206用于带动两块挤压滤板201均能绕自身连接的轴杆2旋转；
阳极泥脱水干燥步骤如下：
注料时：如图6所示，在支撑件206的支撑下，两块挤压滤板201与预处理罐1内壁间形成供阳极泥放置的区间（两块挤压滤板201呈九十度夹角，且挤压滤板201与处理罐内壁贴合），也就是说，从进料管101注入的阳极泥会落在此放置区间内；
干燥时：如图7所示，在支撑件206的作用下，两块挤压滤板201绕轴杆2相向转动后会对放置区间内的阳极泥进行挤压，挤压出的液体则会透过滤布202、挤压滤板201下落，液体则会落在弧形底板203上并从排水口204输出，从而形成阳极泥的脱水干燥；同时，由于挤压滤板201对滤布202的支撑（挤压滤板201两长度面分别于滤布202的背面紧贴），可避免滤布202对阳极泥的挤压而过快损坏的情况，提升滤布202的使用寿命；
卸料时：如图8和图9所示，由于挤压滤板201远离轴杆2的一端与预处理罐1内壁间形成有供挤压干燥后阳极泥掉落的区间（如图3和图10所示），也就是说，阳极泥挤压脱水后，在支撑件206的作用下，两块挤压滤板201可绕轴杆2相背转动后且整体呈倾斜向下时，挤压滤板201形成了供阳极泥滑落的角度，故，放置区间内干燥的阳极泥会滑出挤压滤板201/滤布202，滑出的阳极泥会经过掉落区间从排料口205输出；
综上，通过两块挤压滤板201，可用于承接注入的阳极泥，且通过两块挤压滤板201的相向动作可对阳极泥挤压脱水干燥（此时含水量在10-20%左右），以及通过两块挤压滤板201相背动作实现干燥的阳极泥自动脱料，从排料口205输出的阳极泥可落在外部设置的输送带上输送收集（图中未示出）；同时根据加工需求也可通过输送带将阳极泥置入烘干装置内（为公知技术，不再赘述），确保脱水干燥后的阳极泥含水量在15%以下，而经过预脱水干燥的阳极泥更易后续的烘干加工。
参照图3所示，进一步的，弧形底板203的下方设置有溜槽207，且溜槽207与预处理罐1的后端固接；
工作时，从排水口204输出的液体可落入溜槽207内，后通过溜槽207导出收集；而通过排料口205输出的阳极泥，则会从溜槽207的一侧下至外部的输送带上；也就是说，溜槽207可避免从排水口204排出的液体落在输送带上，排出的液体和排出的阳极泥互不干涉，保证脱水干燥后的阳极泥不会再粘附上排水口204输出的液体。
参照图3和图4所示，具体的，支撑件206包括滑轨206a、推杆206b和气缸206c；两个挤压滤板201相邻一端的底端均固定安装有滑轨206a；两个滑轨206a内均滑动安装有推杆206b；气缸206c固接在溜槽207的底端，且气缸206c的输出轴穿过溜槽207、弧形底板203后与两个推杆206b固接;
工作时：如图6所示，初始状态下，支撑件206用于对两块挤压滤板201支撑，使两块挤压滤板201的夹角为九十度，便于待挤压的阳极泥置放；同时，如图7所示，气缸206c动作带动推杆206b上移，推杆206b在滑轨206a内滑动并推动两块挤压滤板201绕轴杆2旋转形成相向转动，从而对区间内放置的阳极泥挤压，形成阳极泥的脱水干燥；随后，如图8和图9所示，气缸206c动作带动推杆206b下移，推杆206b在滑轨206a内滑动并推动两块挤压滤板201绕轴杆2旋转形成相背转动，从而使两块挤压滤板201均向下倾斜，使得阳极泥在重力作用下可向下滑落（向此时挤压滤板201低处滑落），并通过排料口205输出收集。
参照图3、图4和图5所示，为了提升挤压后阳极泥的收集效率；为此，两个转辊的端部均安装有驱动齿轮3；预处理罐1内壁上安装有齿板301（具体为弧形状，为四分之一个圆形齿圈左右，根据实际需求可延长齿板301长度，不再赘述，且齿板301与相邻一个轴杆2同心）；挤压滤板201上还安装有换向齿轮302，且换向齿轮302位于齿板301、驱动齿轮3两者之间并与两者啮合（换向齿轮302同时和齿板301、驱动齿轮3啮合）；
工作时，由于挤压后阳极泥具备一定附着性，阳极泥会附着在滤布202上，且滤布202上孔洞会施加以阳极泥一定的移动阻力，因此，挤压滤板201相背转动过程中，换向齿轮302会与齿板301啮合转动，换向齿轮302转动时，会带动驱动齿轮3相反方向的转动，因驱动齿轮3与支撑滤布202的转辊共轴，故驱动齿轮3可带动滤布202形成循环输送，使滤布202上的阳极泥可朝预处理罐1内壁方向移动，在滤布202输送过程中，滤布202上阳极泥快至挤压滤板201边端时，滤布202上附着的阳极泥能在重力作用下脱落，从而提升脱料及收集效率。
参照图5和图4所示，为了进一步减少滤布202上附着的阳极泥；为此，挤压滤板201的底端还安装有刮板303，刮板303沿挤压滤板201的宽度方向布置，且刮板303的一端与滤布202表面贴合；
工作时，在滤布202循环输送的基础上，滤布202表面会持续与刮板303形成刮蹭，从而通过刮板303将滤布202表面附着的阳极泥清除干净，进一步提升阳极泥脱料及收集效率。
参照图9、图10和图8所示，进一步的，弧形底板203的两侧均滑动安装有滑套4；预处理罐1外壁还安装有弹簧401，弹簧401的另一端与滑套4固接，在弹簧401的作用下，滑套4的一侧端与排料口205的预处理罐1边端贴合；滑套4上还垂直安装有位于预处理罐1内部的挡料板402，且挡料板402位于滑套4远离弧形底板203的一端；
工作时，两块挤压滤板201相背运动并倾斜向下时，从挤压滤板201/滤布202上脱离的阳极泥会事先掉落在预处理罐1内壁与挡料板402的夹角之间，待挤压滤板201持续相背方向转动过程中，挤压滤板201底端会与挡料板402远离滑套4的一端接触，随后可推动挡料板402、滑套4克服弹簧401的拉力朝弧形底板203方向移动，此时被滑套4阻挡的排料口205则会呈敞开状态，位于预处理罐1内壁与挡料板402之间的阳极泥则会通过重力从排料口205输出并落至外部的输送带上收集；
然而，通过上述滑套4、弹簧401和挡料板402设置的好处还在于，首先，如图7所示，在弹簧401的作用下，滑套4的一侧端与排料口205的预处理罐1边端贴合，即滑套4使预处理罐1内部封闭，阳极泥脱离的液体只会落在弧形底板203上并从排水口204输出，避免液体从排料口205流出并与干燥后阳极泥再次混合的可能，保证阳极泥脱水干燥的效果；
其次，在弹簧401的作用下，滑套4的一侧端与排料口205的预处理罐1边端贴合，挡料板402形成对挤压后呈板块的阳极泥下落时的阻挡力，避免阳极泥块料脱离挤压滤板201/滤布202时快速滑至弧形底板203上，从而进一步提升脱水干燥后阳极泥的收集效率。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种铅阳极泥处理工艺，其特征在于：包括以下处理步骤：
S1、将铅阳极泥经预干燥装置干燥至含水量＜15％，将预干燥铅阳极泥加辅料共同投入贵铅炉中进行火法熔炼，产出贵铅合金和稀渣；
S2、将贵铅合金投入吹锑炉中进行吹炼，鼓入热压缩空气，通过控制吹炼鼓入空气温度、压力、流量，产出低锑合金；
S3、将低锑合金投入分银炉中进行精炼后产出合格粗银和前、后期渣；
所述步骤S2中吹炼温度为：750－850℃，吹炼周期为5－6h；
空气温度为80－100℃，压力为0.4－0.6kpa，流量为8－12m3/h；
其中，铅阳极泥预干燥装置包括预处理罐和连通设置在预处理罐顶部的进料管，还包括，
轴杆，平行设置有两根且固定安装在预处理罐的中部，轴杆沿预处理罐的长度方向布置；
挤压滤板，设置有两块且沿轴杆杆长方向布置，每块挤压滤板的一端对应与轴杆转动连接；
滤布，首尾相连并通过转辊套在挤压滤板上；
弧形底板，安装在预处理罐的底部，且弧形底板前、后端与预处理罐内壁间形成有排水口；
排料口，开设在预处理罐的底部，且排料口设置有两个并位于弧形底板的两侧；
支撑件，设置在轴杆的下方，支撑件用于带动两块挤压滤板均能绕自身连接的轴杆旋转；
其中，两块挤压滤板与预处理罐内壁间形成供阳极泥放置的区间，挤压滤板远离轴杆的一端与预处理罐内壁间形成有供挤压干燥后阳极泥掉落的区间；
所述弧形底板的下方设置有溜槽，且溜槽与预处理罐的后端固接；
所述支撑件包括滑轨、推杆和气缸；
两个所述挤压滤板相邻一端的底端均安装有滑轨；
两个所述滑轨内均滑动安装有推杆；
所述气缸固接在溜槽的底端，且气缸的输出轴穿过溜槽、弧形底板后与两个所述推杆固接。
2.如权利要求1所述的铅阳极泥处理工艺，其特征在于：所述步骤S1中辅料包括造渣剂和还原剂；所述铅阳极泥、造渣剂、还原剂的质量比为100：3－5：6－8。
3.如权利要求1所述的铅阳极泥处理工艺，其特征在于：所述步骤S1中火法熔炼温度为950－1150℃，熔炼时间为7－10h。
4.如权利要求1所述的铅阳极泥处理工艺，其特征在于：所述步骤S3中精炼温度为700－800℃，精炼时间为3－6h。
5.如权利要求1所述的铅阳极泥处理工艺，其特征在于：两个所述转辊的端部均安装有驱动齿轮；
所述预处理罐内壁上安装有齿板；
所述挤压滤板上还安装有换向齿轮，且换向齿轮位于齿板、驱动齿轮两者之间并与两者啮合。
6.如权利要求1所述的铅阳极泥处理工艺，其特征在于：所述挤压滤板的底端还安装有刮板，刮板沿挤压滤板的宽度方向布置，且刮板的一端与滤布表面贴合。
7.如权利要求1所述的铅阳极泥处理工艺，其特征在于：所述弧形底板的两侧均滑动安装有滑套；
所述预处理罐外壁还安装有弹簧，弹簧的另一端与滑套固接；
所述滑套上还垂直安装有位于预处理罐内部的挡料板，且挡料板位于滑套远离弧形底板的一端。
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