粗鉛火法初步精煉工藝的研究.pdf

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1、第30卷第5期有色礦冶Vo1．3O．№52014年1O月N0N—FERROUSMININGANDMETALLURGYOctober2014文章編號(hào)：1007—967X(2014)05—41—04粗鉛火法初步精煉工藝的研究程永強(qiáng)，馬春來。，楊洪光，魏洪潔(1．中冶葫蘆島有色金屬集團(tuán)有限公司，遼寧葫蘆島125003；2．渤海船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧葫蘆島125003)摘要：主要論述了粗鉛火法精煉的原理和生產(chǎn)工藝，分析了現(xiàn)有精煉過程采用的加硫除銅工藝存在硫磺消耗多、操作環(huán)境惡劣、環(huán)境污染嚴(yán)重等弊端，并借鑒國(guó)

2、內(nèi)生產(chǎn)廠家的成功生產(chǎn)實(shí)踐，分析了低溫除銅、適量提高粗鉛中As、Sb含量除銅和加鉛精礦除銅等幾種工藝方法相比加硫除銅工藝的優(yōu)越性，提出了粗鉛火法初步精煉的改進(jìn)方向。關(guān)鍵詞：電解精煉；火法初步精煉；原理；工藝條件中圖分類號(hào)：TF803．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A能使粗鉛中鉍、金、銀等貴金屬得到充分的綜合富集0前言和回收，并且金屬回收率和直產(chǎn)率較高、環(huán)境影響較粗鉛由于含有銅、砷、銻、錫、鉍等雜質(zhì)，不能直小等特點(diǎn)，被我國(guó)大多數(shù)企業(yè)所采用。接作為成品應(yīng)用，只有經(jīng)過精煉后，降低鉛錠中的雜電解精煉是將粗鉛制成陽極板后，通電

3、形成純質(zhì)成分，才能得以廣泛應(yīng)用。凈的鉛電解液，富集在始極片上，形成析出鉛，再進(jìn)粗鉛精煉的方法有兩類，第一類為火法精煉，火行鑄錠。但由于火法冶煉的粗鉛含雜質(zhì)較高，不能法精煉雖然有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少見效快、生產(chǎn)成本較滿足電解精煉陽極板的要求，因此，必須在電解精煉低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著勞動(dòng)條件差、中間產(chǎn)品多、鉛前，對(duì)粗鉛進(jìn)行火法初步精煉，脫除和調(diào)整雜質(zhì)含直產(chǎn)率低等諸多缺點(diǎn)，因此在我國(guó)的鉛冶煉行業(yè)中量，使其達(dá)到電解精煉要求，確保生產(chǎn)出國(guó)家1#標(biāo)并沒有被廣泛應(yīng)用。相反，第二類電解精煉，由于其準(zhǔn)鉛。鉛錠的化學(xué)成分(

4、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))如表1。表1鉛錠的化學(xué)成分(Pb的含量不小于。雜質(zhì)的含量不大于)第一類隨鉛一起以離子形式粗鉛中含量極小，不會(huì)在電解液中造成有害聚集。進(jìn)入電解液火法初步精煉過程中易除去，不會(huì)在電解液中造成有害聚集。*收稿日期：2014—06—16作者簡(jiǎn)介：程永強(qiáng)(1972一)，男，高級(jí)工程師，主要從事有色金屬冶煉技術(shù)管理工作。42有色礦冶第3O卷由表1看出，影響鉛錠化學(xué)質(zhì)量的主要有Ag、度的下降而減少，因此，當(dāng)將含銅高的鉛液冷卻時(shí)，Cu、Bi、As、Sb、Sn、Zn、Fe、Cd、Ni等元素，而造成鉛銅便以固

5、熔體結(jié)晶形式析出，Cu—Pb相圖L3]見圖錠雜質(zhì)超標(biāo)根本原因是由于析出鉛雜質(zhì)偏高。為了1。由于其比重較鉛小因而浮于鉛液表面，以銅浮渣保證析出鉛化學(xué)成分合格，首要條件就是將制成陽的形態(tài)除去。當(dāng)溫度降到鉛的熔點(diǎn)附近時(shí)，理論上極板的粗鉛中Cu、Bi、As、Sb等各個(gè)雜質(zhì)元素成分可將鉛中的銅降到0．06。但熔析作業(yè)溫度通常控制在合理范圍內(nèi)，即通過火法初步精煉的工藝選都在330～340℃，溶解在鉛液中的銅量高于擇和控制，使得陽極板完全滿足電解精煉的要求。0．06。而且鉛水溫度降低則粘度變大，銅渣細(xì)粒陽極板中的

6、雜質(zhì)在電解精煉過程中行為如表2。不易匯聚上浮，含銅熔析渣很難達(dá)到與鉛水完全分國(guó)內(nèi)某廠的粗鉛主要來自于鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐系離的程度。統(tǒng)，粗鉛的成分品位較高，含Pb大約在93～959／6，含Cu約1～29／6，其他的As、Bi等雜質(zhì)較少，對(duì)析出鉛質(zhì)量影響較小。根據(jù)表2所示，雜質(zhì)在電解過程中行為和對(duì)電解的具體影響，控制好陽極板中Pb、Cu、Sb、Sn的含量，才能有效保證析出鉛的化學(xué)質(zhì)量，進(jìn)而保證鉛錠的化學(xué)質(zhì)量。國(guó)內(nèi)某廠鉛電解過程中，對(duì)陽極板的成分要求見表3。表3陽極板的化學(xué)成分()圖1Cu—Pb相圖(3)加硫

7、除銅在生產(chǎn)中，由于各種因素的影響，熔析除銅后的鉛液中，還含有0．19／6左右的銅。為了滿足陽極板2粗鉛火法初步精煉原理的需要，就要加硫除銅，將鉛液中的銅降到0．06目前生產(chǎn)中粗鉛的火法初步精煉主要有氧化除以下。加硫除銅在稍高于鉛的熔點(diǎn)溫度下(330～錫、熔析除銅、加硫除銅等過程，其原理如下：340℃)進(jìn)行。加硫除銅時(shí)，由于鉛液中鉛的濃度大(1)氧化除錫大超過銅的濃度，故加入的S首先與Pb發(fā)生作用粗鉛含錫較高時(shí)，需要進(jìn)行除錫操作。氧化除生成PbS，PbS在該溫度下溶于鉛達(dá)0．7～錫有吹風(fēng)法和加氧化鉛法

8、。O．8。由于Cu對(duì)S的親合力大于鉛，故生成的吹風(fēng)法除錫：PbS很快與銅作用，生成CuS。Cu2S不熔于鉛，比撈完渣后，蓋上鍋罩，打開壓縮空氣，將風(fēng)管插重又較鉛小，因而浮于鉛液表面形成Cu2S浮渣與入鉛水中，風(fēng)管插入深度為鉛水深的三分之二左右，鉛分離。反應(yīng)見公式_4]：然后視鉛水被鼓動(dòng)的程度來調(diào)節(jié)風(fēng)壓，一般當(dāng)風(fēng)壓Cu+S—CuS(3)在100~200kPa之間時(shí)，可看見鉛水冒白煙即表示Pbd-S—PbS(4)吹風(fēng)終了_2]。反應(yīng)見公式：PbS+2Cu-Pb+Cu2S(