鄧良俊，曾志彥

(湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司，湖南衡陽 421513)

淺談鉛陽極泥生產(chǎn)工藝的改進(jìn)

鄧良俊，曾志彥

(湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司，湖南衡陽 421513)

介紹了湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司鉛陽極泥處理工藝的改進(jìn)，以及深度還原工藝的基本原理和生產(chǎn)流程，分析對比了新舊工藝的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

鉛陽極泥;工藝改進(jìn);深度還原;技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

0 前言

湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司鉛系統(tǒng)所產(chǎn)的陽極泥富含有價(jià)金屬，原采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，不利于綜合回收。鉛陽極泥的成分如下:Pb7% ～10%，Ag8% ～12%，Au200～300 g/t，Sb30% ～40%，Bi20%～35%，Te0.5%～1%，Cu1%～3%。為了充分回收其中的有價(jià)金屬，優(yōu)化技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，公司對工藝進(jìn)行了改進(jìn)，主要包括:一、還原熔煉采用深度還原，使所有的有價(jià)金屬還原進(jìn)入貴鉛;二、將熔融狀的貴鉛送銻鍋吹煉產(chǎn)出銻白。

1 鉛陽極泥的深度還原熔煉

在熔煉溫度下(1000～1200℃)，鉛、銻、銅、鉍等金屬易被氧化形成氧化物，而這些氧化物在此溫度下可被固體碳和CO氣體還原為金屬。由金屬氧化物還原反應(yīng)的平衡氣相組成與溫度的關(guān)系可知: Pb、Cu、Bi、Sn等氧化物比Sb2O3更容易被還原，因此只要爐料中有足夠的還原劑存在，并保持爐氣中足夠的CO濃度，使Sb2O3被完全還原，那么Pb、Cu、Bi、Sn也被還原進(jìn)入貴鉛。其主要化學(xué)反應(yīng)如下:

深度還原操作是將陽極泥與無煙煤、純堿混合均勻，煙粉煤的加入量為還原Pb、Sb、Bi、Cu的理論用量。將混合好的陽極泥送入轉(zhuǎn)爐加熱熔化，使有價(jià)金屬陸續(xù)還原進(jìn)入貴鉛;爐料中的雜質(zhì)與純堿結(jié)合形成泡渣，貴鉛送銻鍋吹煉。工藝流程見圖1。

圖1 深度還原生產(chǎn)工藝流程圖

泡渣與稀渣的產(chǎn)出率及其化學(xué)成分見表1。

表1 泡渣與稀渣的產(chǎn)出率及其化學(xué)成分

2 富銻貴鉛的低溫吹煉

深度還原產(chǎn)出的富銻貴鉛化學(xué)成分如下:Pb20%～30%，Sb35%～45%，Bi15%～30%，Ag8%～12%，Cu1%～3%。將轉(zhuǎn)爐放出的熔體轉(zhuǎn)入銻鍋，在重力與共晶體形成的作用下，合金的上部形成富銻層，鉛、銀、鉍則在合金的底部富集。通過風(fēng)管向合金表面鼓入少量的壓縮空氣，使銻液更多地與空氣接觸以增加銻蒸氣的揮發(fā)量，同時(shí)使產(chǎn)出的銻蒸氣迅速氧化;氧化反應(yīng)產(chǎn)生的Sb2O3在冷卻器內(nèi)被冷空氣冷卻，經(jīng)布袋收塵器收集得到粗制銻白產(chǎn)品。

吹銻溫度控制在630～820℃，由于銻的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，維持反應(yīng)過程需要補(bǔ)充的熱能很少，在此溫度下，鉛、銀鉍等金屬及其氧化物的蒸氣壓很小，不會造成其余金屬損失，銻白的質(zhì)量也不會受到影響。部分金屬及氧化物的蒸氣壓見表2。圖2為銻及某些金屬氧化物的生成自由焓與溫度的關(guān)系。

表2 部分金屬及氧化物的蒸氣壓

圖2 銻及部分金屬氧化物的生成自由焓與溫度的關(guān)系

產(chǎn)出的銻白化學(xué)成分見表3。

表3 銻白的化學(xué)成分

3 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比

改進(jìn)前后主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比見表4。

表4 改進(jìn)前后主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

4 結(jié)論

(1)改進(jìn)后的工藝，泡渣產(chǎn)出率大幅降低，并且其中的有價(jià)金屬含量也大量減少，不需要另行處理，直接返鉛系統(tǒng)作熔劑使用，徹底解決了舊工藝中稀渣難處理的問題。

(2)改進(jìn)后的工藝，有價(jià)金屬幾乎全部被還原進(jìn)入貴鉛，分散度低，銻、鉍的回收率大幅提高。

(3)貴鉛呈熔融態(tài)轉(zhuǎn)入銻鍋吹銻，吹銻過程本身是放熱反應(yīng)，需要補(bǔ)充的熱量很低，能量消耗大幅降低。

(4)吹銻后的貧銻貴鉛銀含量提高，銻含量降低，在分銀爐的作業(yè)時(shí)間縮短，白銀的油耗大幅下降。

［1］雷霆.銻冶金［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2009.

［2］張戩.金銀冶金［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2003.

［3］趙天以.重金屬冶金學(xué)［M］.長沙:中南大學(xué)出版社，1965.

Improvement of lead anode slime production process

DENG Liang-jun ZENG Zhi-yan

This paper introduces the modified processing technology of the lead anode slime in Shuikoushan Nonferrous Metals Group Co.，Ltd.，the basic principle and the production process of the deep reduction process.The techno-economic indexes for the process before and after modification are compared.

lead anode slime;process improvement;deep reduction;techno-economic index

TF812;X756

B

1672-6103(2016)06-0047-02

鄧良俊(1963—)，男，湖南常寧市人，大學(xué)本科，工程師，從事冶煉技術(shù)研究工作。

2016-10-13