[发明专利]改进的生产粗焊料的方法

说明书

本发明公开了一种用于根据原料中Sn、Cu、Sb、Bi、Zn、As、Ni和Pb的含量由所选择原料生产粗焊料的火法冶金方法，该方法至少包括以下步骤：在炉中获得金属和炉渣的液态浴、引入还原剂和任选的能量、分离粗焊料和炉渣，以及从炉中除去液体。还公开了一种粗焊料，其包含至少9.5‑69wt％的锡和至少25wt％的铅，总共至少80wt％的锡和铅，0.08‑12wt％的铜，0.15‑7wt％的锑，0.012‑1.5wt％的铋，0.010‑1.1wt％的锌，至多3wt％的砷，至多2.8wt％的镍，至多0.7wt％的锌，至多7.5wt％的铁和至多0.5wt％的铝。可以容易地对粗焊料进行进一步的加工以适用于作为真空蒸馏的原料。

技术领域

本发明涉及通过火法冶金来生产有色金属，尤其是锡(Sn)和铅(Pb)，可能地与铜(Cu)生产相结合。更具体地，本发明涉及一种改进的用于生产粗焊料(主要包含锡和铅的金属混合物)的方法，该粗焊料尤其适合于生产高纯度的锡和/或铅的主要产品。本发明进一步涉及粗焊料本身及其在生产改进的焊料组合物中的用途。

背景技术

可用作生产有色金属的原料的材料通常含有多种金属。由于当有色金属使用在大部分大量应用中时对纯度要求很高，因此需要在生产工艺中将不同的金属彼此分离。有色金属的生产工艺通常含有至少一个且通常为多个的火法冶金工艺步骤，其中金属及金属氧化物两者都呈液态熔融状态，且其中金属氧化物可以通过重力从通常较重的熔融金属相中分离为单独且通常较轻的液态炉渣。通常将炉渣作为单独的物流从该工艺中取出，且该分离可致使金属生产中产生副产物炉渣。

可以以新采矿石(也称一次来源)或再循环材料(也称二次原料)或其组合作为起始材料来生产有色金属。再循环材料例如可以是副产物、废弃材料和报废材料。多年来，从二次原料中回收有色金属已成为至关重要的活动。由于对这些金属的持续不断的强烈需求以及高品质新采矿石的可用性降低，有色金属在使用后的再循环已成为该行业的关键因素。这些二次原料中有许多是以细碎分的形式(in a finely divided form)提供的，其可能的最终用途相当有限。二次原料的加工通常涉及采用产生副产物炉渣的火法冶金工艺步骤。

当通过火法冶金生产铜精矿时，存在的任何锡和/或铅都具有比铜更容易氧化的趋势，并且其氧化物随后容易移动到上浮炉渣中。该上浮炉渣可以与富含铜的熔融金属分离。通过随后的化学还原步骤，炉渣中的锡和/或铅可以再回到其金属状态，并且这些金属随后可以作为富含锡和/或铅(通常情况下两者都会大量存在)的熔融金属混合物与剩余炉渣分离。这些金属流通常具有比含铜共生物更低的熔点且通常被称为“焊料”。除锡和铅外，这些粗焊料也可能含有多种但少量的其他金属，例如铜(Cu)、锑(Sb)、砷(As)、铋(Bi)、铁(Fe)、铟(In)、镍(Ni)、锌(Zn)、铝(Al)、锗(Ge)、碲(Te)、钴(Co)、锰(Mn)、硒(Se)、硅(Si)、铊(Tl)、镓(Ga)，并且有时还含有贵金属(尽管通常量少得多)，诸如银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)、铑(Rh)、锇(Os)和铱(Ir)。粗焊料还可含有不被认为是金属的元素，例如硫(S)、碳(C)和氧(O)。

根据粗焊料的组成，粗焊料可具有直接的商业用途，但它们也被称为中间物，用于以更高纯度形式回收它们所含各种组分中的一些组分，该更高纯度形式适合于生产对于升级成对它们要求更高的最终用途的可接受的浓缩金属产品。主要高度关注从这种焊料流中回收较高纯度的锡(Sn)，还主要高度关注以一定较高纯度的形式回收铅(Pb)。