[发明专利]用于液态粗铅连续除铜的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有色冶炼领域粗铅火法精炼中除铜的装置及方法，尤其涉及一种用于液态粗铅连续除铜的装置及方法。

背景技术

对于铅冶炼工业，粗铅精炼一般采用火法精炼与电解精炼两种方法，无论采用哪种方法，粗铅均需经过火法除铜工序。目前除铜一般采用加硫除铜与熔析除铜两种方法，两种方法都可采用间断与连续两种作业方式。间断作业一般在除铜锅内完成，连续作业一般在反射炉式除铜炉内完成。

目前，国内厂家粗铅精炼一般采用电解精炼，除铜操作一般是在除铜锅内间断作业。先将粗铅加入除铜锅内重熔，然后加入硫磺、松香及锯沫等搅拌，并降温熔析除铜。除铜后粗铅浇铸为阳极板转电解精炼，铜浮渣转至铜浮渣处理工序回收其中的铅与铜。这种在除铜锅内间断作业的除铜工艺存在能源浪费、铅直收率低、不易实现自动化、劳动环境差等缺点。

前苏联齐姆肯特炼铅厂、乌斯奇-卡绍诺戈尔斯克铅锌联合金业，澳大利亚皮里港冶炼厂采用连续除铜工艺，通过使铅液在熔池中保持适当的温度梯度，使铜析出，并通过加入纯碱、铁屑、焦炭及硫化剂黄铁矿或高品位铅精矿）生成铜锍与炉渣。连续除铜操作均采用反射炉炉型，粗铅连续除铜工艺有着一定的优越性，提高了铅的直收率，能够实现操作的自动化，劳动条件有所改善，但是现存的连续除铜工艺均采用反射炉式除铜炉，一方面为了保证熔池高温造锍熔炼充分完成，大量铅液同时被加热至较高温度，耗费大量热源，一方面又需要对高温铅液降温使铜析出，在熔池内自上而下保持很高的温度梯度，仍存在能耗大、能源浪费的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服原有粗铅除铜装置及方法存在的不足而提供一种液态粗铅连续除铜的装置及在这种装置中实现连续除铜的方法，该方法具有节约能源、环保效果好、铅直收率高、自动化程度高、劳动强度低的优点。

本发明所采用的技术方案：

一种用于液态粗铅连续除铜的装置，包括锅体、罩在整个锅体上面的烟罩，在烟罩顶面上固定安装有搅拌机，搅拌机的搅拌桨伸入锅体的铅液中，搅拌机的传动装置设置在烟罩外；锅体的内部由挡板分为搅拌反应区和降温熔析区，搅拌反应区和降温熔析区下部隔开上部连通，铅液和铜浮渣可由搅拌反应区通过挡板上边溢流进入降温熔析区的上部；搅拌反应区上方的烟罩端部设有进料口，降温熔析区上方的烟罩端部设有出烟口，锅体的降温熔析区端部设有扒渣口，该端部的锅体侧面设有放铅口；在降温熔析区上方的烟罩两侧面上固定安装有拨渣机，拨渣机的传动装置设置在烟罩外，用来拨动铅液面上漂浮的铜浮渣的拨渣机的拨渣叶片伸入铜浮渣层，使铜浮渣向扒渣口方向集中；在降温熔析区的锅体两侧边上采用无缝钢管焊接有用来对铅液冷却降温的冷却水管；在锅体侧面的放铅口处的锅体边上设置有虹吸放铅管的上口，该虹吸放铅管的上口与放铅口连通，虹吸放铅管下口伸到锅体的底部，确保放铅口流出的铅来自锅体底部。

所述虹吸放铅管的下口附近安装有温度传感器。

所述的锅体和烟罩由钢板焊接而成，锅体为长条形钢制容器。

一种利用上述所述的用于液态粗铅连续除铜的装置进行液态粗铅连续除铜的方法，其步骤如下： 

首先，将来自粗铅冶金炉的温度在600℃以上的液态粗铅通过溜槽连续从进料口进入用于液态粗铅连续除铜的装置，同时从进料口连续加入除铜剂；

然后，通过搅拌机的搅拌使得进入的液态粗铅和除铜剂充分接触并发生反应，使粗铅中的铜转变为Cu₂S，粗铅中化合态铅转化为单质铅，反应完后的铅液与铅液表面的铜浮渣从隔板上边连续溢流到降温熔析区的上部；

其次，通过向在安装于降温熔析区中部的冷却水管中连续通入冷却水，在流动的冷却水的作用下，铅液温度降低并向锅底下沉，同时熔解在铅液中的铜及其化合物从铅液中析出，上浮成为铜浮渣，经降温熔析的铅液通过虹吸出铅管从放铅口连续放出。

所述的除铜剂为锯沫、硫化铅或氧化铅，加入比例与常规除铜工艺相同，即锯沫加入量为每吨液态热铅20~30Kg，硫化铅或氧化铅的加入量根据液态粗铅中含铜量按铜与硫、铜与氧的摩尔数2~3：1比例加入。

所述的冷却水管中连续通过温度不大于40℃的冷却水，将水管外的铅液冷却降温，铅液中的含铜杂质从铅液中析出上浮，进入铜浮渣，铅液面上保持150~200mm厚铜浮渣层，拨渣机拨动铜浮渣，使铜浮渣向扒渣口集中，由扒渣机从扒渣口扒出，烟罩内的保持低于大气压50-100Pa的压强，烟气从出烟口排出，收尘后排空。

所述虹吸出铅管下口附近的铅液温度控制在350~420℃范围内，通过调节冷却水管内流过的冷却水量来控制流出铅液的温度。