專利名稱：用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明屬于有色金屬冶煉行業(yè)，尤其涉及一種氧氣底吹爐熔煉陽極泥工 藝中陽極泥在氧氣底吹貴鉛爐還原熔煉過程使用的用于陽極泥熔煉工藝的高 鉛銻渣型及其使用方法，屬于貴、賤金屬分離提取的范疇。
技術背景在陽極泥中主要含金、銀、銻、銅、鉍、鉛、砷等有價元素。目前，國 內(nèi)外陽極泥處理有兩類流程 一類是傳統(tǒng)火法工藝， 一類是濕法、半濕法工 藝，前者適宜于低品位、大規(guī)模的陽極泥處理，后者適宜于含金高、小批量 的陽極泥處理廠家。鉛陽極泥的傳統(tǒng)火法工藝就是陽極泥在貴鉛爐中還原熔煉富集金銀到貴 鉛中，貴鉛在精煉爐中氧化揮發(fā)造渣實現(xiàn)貴、賤金屬的徹底分離，精煉產(chǎn)出合金。還原熔煉時，鉛陽極泥配入6 12%的純堿、3 8%的螢石和一定量的 鐵屑、焦丁后，間斷加入貴鉛爐(投料口、出渣口、出鉛口、出煙口為同一 個出口)中，靜止高溫還原熔煉得到富含金銀的貴鉛、還原渣以及煙灰，高 溫熔煉的目的主要是將鉛陽極泥中除金銀以外的大部分有價金屬，或造渣， 或揮發(fā)進入煙塵，實現(xiàn)貴賤金屬的分離。由于工藝配料中配入了高級化學熔 劑--純堿與螢石，熔煉所造渣型為堿性鈉堿渣，致使高溫下熔渣對耐火材料浸 蝕嚴重，耐火磚襯里使用壽命非常短(貴鉛爐爐襯壽命一般在8 10個月之間， 渣線部位爐襯壽命一般在3 5個月之間)，加上間斷投料、間斷出渣出鉛、間 斷升溫降溫，不僅浪費能源，而且影響貴鉛爐產(chǎn)能的提高。為改變這一現(xiàn)實，國內(nèi)專利ZL200510119576.0提出并實施了 "貴鉛爐連續(xù)進料，間斷放渣放鉛，強化傳質(zhì)，進一步提高陽極泥處理量"的工藝路線。但由于連續(xù)進料，爐內(nèi)上下層溫度不均勻，液面持續(xù)高溫110(TC左右，熔渣 對渣線部位的高檔耐火材料(鉻鎂磚)浸蝕更為嚴重，渣線壽命僅為1~1.5 個月，大大制約了貴鉛爐產(chǎn)能的提高，金銀在廢棄耐火襯里中的損失量大大 增加。目前，國內(nèi)外陽極泥火法工藝正向裝備大型化、連續(xù)化、自動化的方向 發(fā)展。國外比較先進成熟的火法陽極泥處理工藝有BBOC法和Kaldo法。BBOC 法采用氧氣底吹熔池熔煉工藝，縮短貴鉛氧化精煉周期；Kaldo法則采用閃速 熔煉還原造渣+氧氣頂吹氧化精煉工藝，縮短生產(chǎn)周期，擴大產(chǎn)能，二者都從 自動控制角度，強化過程控制，成功地解決了陽極泥火法生產(chǎn)的設備大型化 問題，但仍存在耐火材料浸蝕嚴重、實施費用高、經(jīng)濟效益差的問題，也沒 有從研究調(diào)整熔煉渣型出發(fā)，解決陽極泥還原熔煉時的堿性熔渣浸蝕問題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可以降低陽極泥還原熔煉時的堿性熔渣對耐 火材料的浸蝕，提高貴鉛爐爐齡，解決陽極泥火法生產(chǎn)設備大型自動化過程 中使用原經(jīng)驗渣型存在爐齡短的瓶頸問題，并便于陽極泥中有價金屬分離的 用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型及其使用方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型，其特征在于其配方為低硅低 鈣低鈉的高鉛銻渣型，各原料按照質(zhì)量比組成為Si02為5 22^、FeO為l 8%、 Na20為0 6%、 CaO為0 5%、 PbO為10 35%、 Sb203為15 45%， PbO與Si02的質(zhì)量比控制范圍為1.50 6.0。其中，渣熔點900 1250。C,渣密度3.9 4.6g/cm3。其中，以Si02、 FeO、 CaO、 PbO和Sb203五種氧化物質(zhì)量比為100%計， 五種氧化物的質(zhì)量比為17: 7: 1: 33: 42;其中PbO: Si02=1.94;渣熔點900 1250°C，渣密度3.9 4.6g/cm3。一種上述的用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型的使用方法，其特征在于 有以下三步(1) 熔煉準備，即在氧氣底吹貴鉛爐內(nèi)先形成熔池；(2) 備料，按所述的高鉛銻渣型配方備料，F(xiàn)eO、 CaO以陽極泥中的存 量為準，不作調(diào)整，主要控制PbO: SiO2在1.50 6.0之間；備料時除用PbO 替代純堿、螢石高級熔劑外，還配入0 15%的焦粒使砷銻充分揮發(fā)；(3) 熔煉揮發(fā)造渣，陽極泥與焦?；旌暇鶆蚝螅鶆蜻B續(xù)加入氧氣底吹 貴鉛爐進行氧化造渣和還原揮發(fā)的循環(huán)復合過程，隨陽極泥加入的氧化鉛與 爐底吹氧形成的氧化鉛一起，與陽極泥中的硅石高溫熔融反應，形成有良好 流動性的高鉛渣，控制高鉛渣熔池表面的還原氣氛，使鉛還原后循環(huán)進入貴 鉛，砷銻進入煙塵，砷銻銅鉍金屬分離。不斷加入的氧化鉛的加入方式為隨陽極泥配料，配足含氧化鉛的鉛精 煉渣或鼓風爐鉛煙灰，直接高溫造硅酸鉛渣。或者不斷加入的氧化鉛的加入方式為隨氧氣底吹貴鉛爐的氧槍噴入氧氣，氧化貴鉛中的鉛后，形成氧化鉛渣，補充到瑢池中，再與陽極泥中的硅 石造硅酸鉛渣。所述的高鉛渣型使用過程是在同一爐子、同一時間內(nèi)完成的兩個相互銜接的復合循環(huán)冶煉過程，即氧化造渣和還原揮發(fā)；采用低硅高鉛銻渣型，既 保證了連續(xù)入爐物料中的造渣組分及時與富含PbO的熔渣混合造渣，形成易流動的低熔點渣，又使還原揮發(fā)產(chǎn)生的貴鉛中的易氧化的雜質(zhì)在經(jīng)渣層沉淀時得以氧化造渣，還使氧氣底吹產(chǎn)生的氧化渣及時補充到渣層，并使其中的砷 銻在渣層表面還原揮發(fā)除去，砷銻銅鉍金屬有效分離，渣型控制按質(zhì)量比優(yōu)選為Si02 /Pb0為1. 85—1.94 。本發(fā)明的有益效果在于按本發(fā)明提供的高鉛渣型配方及其使用方法，具有如下顯著的效果1) 、利用煉鉛企業(yè)的中間物料或陽極泥中的鉛和氧化鉛作熔劑，調(diào)整熔 煉渣型，所得高鉛渣硅酸度適中，降低了對堿性鉻鎂竭耐火材料的化學腐蝕，使爐子耐火材料壽命由5個月延長為14個月，減少了金銀在呆滯渣(耐火材料)中的貧化量。2) 、配料時不配入強堿性的試劑--純堿和螢石，減少了陽極泥中氧化銻、氧化砷與強堿結合的幾率，提高了砷銻還原揮發(fā)率，大幅度降低了陽極泥熔煉過程中渣的產(chǎn)率，使90%銻和95%砷進入煙灰，99%鉍、銅、金、銀進入 貴鉛，達到了各有價金屬分離富集的目的。3)、由于工藝渣產(chǎn)率低，減少放渣時間，進料時間延長，加上連續(xù)進料， 從而提高了陽極泥的處理能力。本發(fā)明的方法適用于鉛陽極泥、鉛銅混合陽極泥、銻陽極泥處理。


圖1為氧氣底吹貴鉛爐的結構示意圖。
具體實施方式
一種用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型，其特征在于其配方為低硅低 鈣低鈉的高鉛銻渣型，各原料按照質(zhì)量比組成為&02為5 22^、FeO為l 8%、 Na20為0 6%、 CaO為0 5%、 PbO為10 35%、 813203為15 45%， PbO與Si02比例控制為1.50 6,0。渣熔點900 1250°C，渣密度3.9 4.6g/cm3。以Si02、 FeO、 CaO、 PbO和Sb203五種氧化物質(zhì)量比為100%計, 五種氧化物的比例為17: 7: 1: 33: 42; PbO: Si02=1.94;渣熔點900 1250 '。C，渣密度3.9 4.6g/cm3。實施例l: 一種用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型，具體配方為低硅低鈣低鈉的高鉛銻渣型，各原料按照質(zhì)量比組成為Si02為5噸、FeO為1噸、 Na20為0噸、CaO為0噸、PbO為10噸、Sb203為15噸，PbO與Si02比例 控制為1.50 6.0。渣熔點900 1250。C，渣密度3.9 4.6g/cm3。實施例2: —種用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型，具體配方為低硅低鈣低鈉的高鉛銻渣型，各原料按照質(zhì)量比組成為Si02為22噸、FeO為8噸、 Na20為6噸、CaO為5噸、PbO為35噸、Sb203為45噸，PbO與Si02比例 控制為1.50 6.0。實施例3: —種用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型，具體配方為低硅低鈣 低鈉的高鉛銻渣型，各原料按照質(zhì)量比組成為SiCb為17噸、FeO為7噸、 Na20為0 6%、 CaO為1噸、PbO為33噸、Sb203為42噸，即以Si02、 FeO、 CaO、 PbO和Sb203五種氧化物質(zhì)量比為100噸計,五種氧化物的比例為17: 7: 1: 33: 42; PbO: Si02=1.94;即PbO與SiO2比例控制在1.50 6.0之間。 渣熔點900 1250。C，渣密度3.9 4.6g/cm3。渣熔點900 1250°C,渣密度 3.9 4. 6g/cm3。一種上述的用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型的使用方法，其特征在于: 有以下三步_1、熔煉準備在熔煉過程開始前必須先形成一個有一定深度的熔池。 在正常情況下，可以是上一周期留下的熔體。若是初次開爐則需要預先加入 一定量的干渣，然后開啟燒嘴，在物料表面加熱使之熔化，形成一定深度的熔池，并使爐內(nèi)溫度升高到1050 °C即可開始進入熔煉階段。2、 備料按上述各實施例提供的高鉛渣型配方備料，F(xiàn)eO、 CaO以陽極 泥中的存量為準，不作調(diào)整，主要控制PbO: SiO2在1.50 6.0之間，PbO量 的調(diào)整是調(diào)整渣型硅酸度、渣流動性的主要手段；備料時用PbO替代純堿、 螢石等高級熔劑；備料時還配入0 15%的焦粒使砷銻充分揮發(fā)。PbO的來源主要是陽極泥中帶入的鉛氧化而來，若滿足不了配料需要的 話，可從鉛冶煉企業(yè)的中間物料，如鉛精煉渣、鼓風爐鉛煙灰等中選擇補加； PbO加入方式有兩種 一是隨陽極泥配料時加入，直接造高鉛渣， 一是熔煉 過程中，隨氧氣底吹貴鉛爐的氧槍噴入氧氣，氧化貴鉛中的鉛后，形成氧化 鉛渣，補充到熔池中，再與陽極泥中的硅石造高鉛渣。3、 熔煉揮發(fā)造渣鉛陽極泥與焦粒混合均勻后利用核子稱皮帶均勻連 續(xù)加入氧氣底吹貴鉛爐進行氧化造渣和還原揮發(fā)的循環(huán)復合過程。隨陽極泥 加入的氧化鉛與爐底吹氧形成的氧化鉛一起，與陽極泥中的硅石高溫熔融反 應，形成有良好流動性的高鉛渣，控制高鉛渣熔池表面的還原氣氛，使鉛還 原后循環(huán)進入貴鉛，砷銻揮發(fā)進入煙塵，砷銻銅鉍等金屬有效分離。氧氣底吹貴鉛爐內(nèi)保持負壓，天然氣做燃料，經(jīng)天然氣燒嘴送入爐內(nèi)燃 燒，貴鉛爐內(nèi)有一定深度的熔池，在氣體噴槍的攪拌作用下，使進入爐內(nèi)的 物料在短時間內(nèi)熔化、還原揮發(fā)并氧化造渣， 一方面，貴鉛中的易氧化的鉛 砷銻與氧氣反應造渣，上浮至渣層，消耗貴鉛層，另一方面陽極泥在熔化過 程中部分砷銻揮發(fā)外，剩余雜質(zhì)被焦丁還原成貴鉛，從熔池表層經(jīng)氧化鉛渣 層氧化造渣后，不斷地沉入貴鉛層，補充貴鉛量，循環(huán)往復。隨著時間的推 移，鉛不斷在貴鉛層-熔渣層之間循環(huán)，砷銻除部分在陽極泥熔化過程中直接 揮發(fā)外，另一部分通過混進熔渣和貴鉛，再進行氧化造渣、還原揮發(fā)，從熔池表面揮發(fā)進煙塵，從而使砷銻得到有效分離。熔池達到一定高度時，進行間斷放渣、放貴鉛。產(chǎn)出的低金銀的高鉛渣 通過氧氣底吹貴鉛爐的放渣口流進鉛還原爐，制取低金銀的鉛銻合金，根據(jù) 物料含鉛量和氧氣底吹貴鉛爐的渣型情況，或部分返回氧氣底吹貴鉛爐維持正常爐況，或與鉛還原爐渣一并返回鉛冶煉回收鉛；產(chǎn)出的貴鉛通過氧氣底 吹貴鉛爐的放鉛口流進分銀爐，進一步精煉，造銅鉍渣、碲渣，產(chǎn)出金銀合 金；從銅鉍渣、碲渣中濕法分離回收銅、鉍、碲；產(chǎn)出的高濃度含塵煙氣經(jīng) 除塵裝置收塵，得含砷高的銻氧粉，經(jīng)制粒后，進入反射爐還原、加堿除砷 回收銻，生產(chǎn)銻白。采用抓斗行車進行陽極泥的配料，在地坑中將陽極泥、焦粒混合均勻， 經(jīng)核子稱計量皮帶定量連續(xù)進入氧氣底吹貴鉛爐進行還原熔煉，爐內(nèi)保持負 壓，天然氣做燃料，經(jīng)天然氣燒嘴送入爐內(nèi)燃燒，保持爐內(nèi)有一定深度的熔 池，在噴槍的攪拌作用下，使進入爐內(nèi)的物料在短時間內(nèi)熔化、揮發(fā)并還原 造渣，陽極泥中的單體金銀和被還原下來的銀一起被還原出來的金屬鉛銻鉍 熔體所捕集，形成貴鉛。熔池達到一定高度時，進行間斷放渣、放貴鉛。貴 鉛由虹吸口經(jīng)溜槽進入分銀爐(第一個爐子)進行氧化精煉。氧氣底吹貴鉛爐是一種新型設備，其特征是燃燒口 3在端面上部、進料 口1在上部、出煙口2在上部、出渣口4在端面中下部、出鉛口5在端面中 下部，氧氣從在爐體下部的噴槍裝置6處噴入。(附圖)；氧氣底吹貴鉛爐是 采用連續(xù)進料的方式，間斷放渣、放貴鉛。
權利要求
1、一種用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型，其特征在于其配方為低硅低鈣低鈉的高鉛銻渣型，按照質(zhì)量比組成為SiO2為5～22％、FeO為1～8％、Na2O為0～6％、CaO為0～5％、PbO為10～35％、Sb2O3為15～45％，PbO與SiO2的質(zhì)量比控制范圍為1.50～6.0。
2、 根據(jù)權利要求1所述的用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型，其特征在 于渣熔點900 1250。C，渣密度3.9 4.6g/cm3。
3、 根據(jù)權利要求1所述的用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型，其特征在 于以Si02、 FeO、 CaO、 PbO和Sb203五種氧化物質(zhì)量比為100%計,五種 氧化物的質(zhì)量比為17: 7: 1: 33: 42;其中PbO: Si02=1.94;渣熔點900 1250°C，渣密度3.9 4.6g/cm3。
4、 一種如權利要求1所述的用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型的使用方法，其特征在于有以下三步(1) 熔煉準備，即在氧氣底吹貴鉛爐內(nèi)先形成熔池；(2) 備料，按所述的高鉛銻渣型配方備料，F(xiàn)eO、 CaO以陽極泥中的存 量為準，不作調(diào)整，主要控制PbO: SiO2在1.50 6.0之間；備料時除用PbO 替代純堿、螢石高級熔劑外，還配入0 15%的焦粒使砷銻充分揮發(fā)；(3) 熔煉揮發(fā)造渣，陽極泥與焦?；旌暇鶆蚝螅鶆蜻B續(xù)加入氧氣底吹 貴鉛爐進行氧化造渣和還原揮發(fā)的循環(huán)復合過程，隨陽極泥加入的氧化鉛與 爐底吹氧形成的氧化鉛一起，與陽極泥中的硅石高溫熔融反應，形成有良好 流動性的高鉛渣，控制高鉛渣熔池表面的還原氣氛，使鉛還原后循環(huán)進入貴 鉛，砷銻進入煙塵，砷銻銅鉍金屬分離。
5、 根據(jù)權利要求4所述的用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型的使用方法， 其特征在于不斷加入的氧化鉛的加入方式為隨陽極泥配料，配足含氧化鉛的鉛精煉渣或鼓風爐鉛煙灰，直接高溫造硅酸鉛渣。
6、根據(jù)權利要求4所述的用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型的使用方法， 其特征在于不斷加入的氧化鉛的加入方式為隨氧氣底吹貴鉛爐的氧槍噴 入氧氣，氧化貴鉛中的鉛后，形成氧化鉛渣，補充到熔池中，再與陽極泥中 的硅石造硅酸鉛渣。
7 、根據(jù)權利要求4所述的用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型的使用方法， 其特征在于所述的高鉛渣型使用過程是在同一爐子、同一時間內(nèi)完成的兩 個相互銜接的復合循環(huán)冶煉過程，即氧化造渣和還原揮發(fā)；采用低硅高鉛銻 渣型，既保證了連續(xù)入爐物料中的造渣組分及時與富含PbO的熔渣混合造渣， 形成易流動的低熔點渣，又使還原揮發(fā)產(chǎn)生的貴鉛中的易氧化的雜質(zhì)在經(jīng)渣 層沉淀時得以氧化造渣，還使氧氣底吹產(chǎn)生的氧化渣及時補充到渣層，并使 其中的砷銻在渣層表面還原揮發(fā)除去，砷銻銅鉍金屬有效分離，渣型控制按 質(zhì)量比優(yōu)選為Si02 /Pb0為1.85—1. 94 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氧氣底吹爐熔煉陽極泥工藝中陽極泥在氧氣底吹貴鉛爐還原熔煉過程使用的用于陽極泥熔煉工藝的高鉛銻渣型及其使用方法，屬于貴、賤金屬分離提取的范疇，其配方為低硅低鈣低鈉的高鉛銻渣型，各原料按照質(zhì)量比組成為SiO₂為5～22％、FeO為1～8％、Na₂O為0～6％、CaO為0～5％、PbO為10～35％、Sb₂O₃為15～45％，PbO與SiO₂的質(zhì)量比控制范圍為1.50～6.0，該渣型配方不僅對延長耐火材料壽命、提高貴鉛爐的連續(xù)作業(yè)率及處理能力，有良好效果；而且使砷銻還原揮發(fā)與鉛氧化造渣同時實現(xiàn)，減少了熔劑用量及燃料消耗，有價金屬得到有效分離。
文檔編號C22B7/00GK101403040SQ200810230969
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月17日 優(yōu)先權日2008年11月17日
發(fā)明者劉素紅, 李衛(wèi)鋒 申請人:河南豫光金鉛股份有限公司