[发明专利]一种粗铅初步火法精炼脱砷、留锑的方法

说明书

本发明属于有色金属冶炼领域，涉及一种粗铅初步火法精炼脱砷、留锑的方法，该方法包括：原料配料，控制还原炉粗铅中铜与锑的质量比和铜与砷的质量比，使粗铅中的砷生成砷化铜，锑生成锑化铜上浮至粗铅表面；向初步火法精炼炉加入硫化剂进行粗铅脱铜造冰铜，将砷化铜中的砷还原为单质砷，上浮至冰铜层后挥发进入烟尘中，将锑化铜中的锑还原为单质锑，下沉到冰铜层下部，重新返熔到粗铅中；放冰铜前，向炉中加入还原剂焦粒，将冰铜层表面的砷酸盐还原为三氧化二砷挥发到烟尘中；将粗铅送阳极浇铸机组浇铸成阳极板，并进行铅冰铜和含砷烟尘的回收处理。本发明方法砷回收工艺流程短、铅阳极板和铅冰铜含砷低、辅料消耗少、现场环境好、冶炼成本低。

技术领域

本发明属于有色金属冶炼技术领域，具体涉及一种粗铅初步火法精炼脱砷、留锑的方法。

背景技术

近年来随着铅原料进入铅系统的砷含量不断增大，粗铅中砷含量越来越高，一般粗铅含砷0.3～1.5%，使铅电解生产产生许多问题，铅阳极泥增厚增硬不易脱落，洗刷阳极时需要用铁铲铲掉阳极泥，在该情况下，粗铅必须进行精炼脱砷。

传统火法冶炼得到的粗铅通常需经过精炼除杂后才能广泛地使用。粗铅精炼的方法有火法精炼和火法初步精炼-电解精炼两种。目前世界上采用火法精炼的冶炼厂较多，约占世界精铅产量的70% ，只有加拿大、秘鲁、日本和我国的一些炼铅厂采用火法初步精炼-电解精炼。无论是火法精炼还是火法初步精炼-电解精炼，都需将杂质砷、锑除至一定程度。

粗铅除砷、锑的方法有氧化精炼法和碱性精炼法。氧化精炼法是借助于空气中的氧对杂质砷的氧化造渣除去，但其缺点是铅的损失大，直接回收率低，作业时间长，劳动条件差，燃料消耗高。碱性精炼法是加碱于熔融粗铅中，利用杂质砷对氧的亲和力大于铅，优先将砷氧化为高价砷氧化物，然后再与烧碱形成砷钠盐浮于液铅表面从而与铅分离，该过程可以在比氧化精炼较低的温度(673～723K)下进行，且氧化剂主要是硝石(NaNO₃)而不是空气，其反应速度快，进行得完全，杂质砷在铅中的残留量比较低，但是冶炼流程复杂、辅料消耗量较大。不管粗铅除砷是氧化精炼还是碱性精炼，脱砷的过程中大部分锑也会被随之脱除，对锑的回收利用带来了困难；另脱砷以后均需要面对后续砷渣的处理问题。

另外，在粗铅火法初步精炼熔析脱铜过程中，会有一部分砷以单质砷或砷化铜的形式从粗铅中析出，存在于铜浮渣中；在后续铜浮渣冶炼过程中会以砷化铜的形式存在于白冰铜（黄渣）中，造成所产粗铜含砷偏高（粗铜含砷5～15%），影响铜金属的回收。

发明内容

本发明为解决现有粗铅初步火法精炼脱砷中存在的冶炼流程复杂、燃料或辅料消耗大等缺陷，提供一种粗铅脱砷流程短、锑回收率高，铅阳极板和铅冰铜含砷低、烟灰中砷富集度高，辅料消耗少的冶炼方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种粗铅初步火法精炼脱砷、留锑的方法，包括以下步骤：

（1）通过原料配料，控制还原炉粗铅中铜与锑的质量比大于1.05:1；还原炉粗铅中铜与锑按照1.05:1结合后，剩余的铜与砷的质量比大于2.6:1。将液态还原炉粗铅通过溜槽直接流入初步火法精炼炉中，粗铅中的砷与铜反应生成砷化铜、锑与铜反应生成锑化铜，砷化铜和锑化铜从液态粗铅下部上浮至粗铅表面，多余的铜以金属铜的形式溶解在粗铅中。

（2）向初步火法精炼炉中加入硫化剂（硫磺、黄铁矿、硫化铅精矿等）进行粗铅脱铜造冰铜，同时控制冰铜的比重为5.8～6.6g/cm³；通过硫化剂加入量的控制，使硫化剂或硫化剂与铅反应生成的硫化铅将砷化铜中的砷还原为单质砷，利用砷与冰铜的比重不同，使砷上浮至冰铜层后挥发进入烟尘中；硫化剂或硫化剂与铅反应生成的硫化铅将锑化铜中的锑还原为单质锑，下沉到冰铜层下部，重新返熔到粗铅中。其中，硫化剂中的硫加上粗铅中的硫之和是粗铅中铜金属质量的0.28～0.35倍。