专利名称：一种综合回收含铋复杂物料中有价金属的方法
技术领域：
本发明涉及冶金领域中火法冶金过程，特别是有效地综合回收含铋复 杂物料中有价金属的方法。
背景技术：
含铋复杂物料主要来源是有色金属冶炼过程中的中间产物，如铜冶炼 过程的转炉烟尘、铅冶炼过程的阳极泥和中和渣等，主要含有铋、铅、铜、锑、银和金等金属， 是提取铋的重要原料。由于该类物料中有价金属种类多，如果返回原有的主金属冶炼流程， 不仅综合回收效益差，而且会严重影响主金属的产品质量，甚至导致整个生产过程无法正 常运行，所以，含铋复杂物料中有价金属的综合回收难度比较大。有关含铋复杂物料中有价金属综合回收方法的研究很多，其中，有工业应用实践 的方法主要有熔炼法和酸浸法两种。熔炼法就是将含铋物料配入纯碱、铁粉、粉煤等试剂后在反射炉或转炉中沉淀熔 炼，直接产出高铋合金，该方法已经工业化生产，无废水排放，但是存在金属回收率低、处理 能力低、能耗高、高值试剂消耗大和成本高等缺点。而酸浸法则是用盐酸直接浸出含铋复杂 物料中的相关金属，然后再用中和水解等方法从盐酸浸出液中分别回收铋、锑和铅等金属。 虽然酸浸法可以做到有价金属的分离，成本较低，但是存在金属回收率低、废水排放量大和 综合回收效益差等缺点。发明内容本发明的目的是提供一种能综合回收含铋复杂物料中有价金属，且过 程无污染的冶金方法。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是含铋复杂物料经过配料后制团，然后 在鼓风炉中熔炼产出铅铋合金、冰铜、渣和烟尘，铅铋合金熔铸阳极板后在氟硅酸铅体系中 电解精炼，阴极产出电铅，铋及其它稀贵贵金属富集在阳极泥中，实现了有价金属的综合回 收与初步分离。具体的工艺过程和工艺参数如下1配料与制团将含铋复杂物料、铁矿石和石灰石破碎并磨细至粒径为0. 8 20mm，然后依次按 重量比为1 0. 08 0. 12 0. 1 0. 15配料，所有物料加水混勻后制团，控制球团水分 含量为25 45%，待球团自然干燥至水分为5 10%时即可入炉熔炼。2鼓风炉熔炼将球团和焦炭按重量比为1 0.13 0.18加入到鼓风炉中进行还原熔炼，鼓风 炉炉床面积为0. 5 1. 5m2之间，控制主要条件温度1100 1300°C、风量30 IOOm3/ min,实行间歇式加料和放料方式，间隔15 30min加入球团和焦炭总重300 500Kg，间隔 20 60min放出铅铋合金重量约300 500Kg，间隔90 180min放出铋冰铜重量约200 250Kg，间隔30 90min放出熔炼渣重量约100 200Kg，熔炼烟气经过收尘后排放。经过 鼓风炉还原熔炼过程，使铋、铅和稀贵金属等还原进入铅铋合金，从烟尘和铋冰铜中分别回 收锑和铜，实现了有价金属的回收与初步分离。3熔铸阳极板将铅铋合金熔化后浇铸成电解用的阳极板，阳极板规格760mmX640mmX (8 15mm)，每块阳极板的重量保持在65 75kg之间，剔除毛刺和飞边后送去电解。4铅铋合金电解在氟硅酸体系中电解分离铅铋合金中的有价金属，控制电解液主要成分铅浓度 60 120g/L和氟硅酸浓度120 160g/L、槽电压0. 3 0. 6V、电流密度160 180A/m2、 电解液循环速度15 40L/min、极距8 12mm、温度35 45°C、电解周期3 7天，阴极析 出铅，铋和银等金属富集在阳极泥中。所述的铁矿石、石灰石、焦炭和氟硅酸均为工业级。与传统的含铋物料处理方法比较，本发明具有以下优点该方法实现了含铋复杂 物料中有价金属的有效回收，综合回收效果好；各金属回收率高，铋、铅和银的回收率都达 到99%以上，贵金属富集比高；设备处理能力大、试剂消耗小、成本低；本发明的劳动强度 低、处理时间短、操作方便。本发明适用于处理有色金属冶炼过程产出的含铋复杂物料，其主要成分范围以 重量百分比计为(％ ) :Bi 5 35、PblO 38、Sb5 20、Cu4 12、S3 8禾Π AgO. 05 1. 5%。
图1 本发明工艺流程示意图。
具体实施例方式实施例1 含铋复杂物料主要成分以重量百分比计为(％) :Bil5.20、Pb28.65、Sb9.64、 Cu3. 58和AgO. 12 ；铁矿石中FeO含量大于75%，石灰石中CaO含量大于50%。将含铋复杂 物料、铁矿石和石灰石破碎并磨细至粒径100%小于1. 5mm，然后依次取27500kg、2750kg和 3300kg，加入700Kg水混勻后制团，将球团自然干燥至水分为8. 0%后送鼓风炉熔炼。采用炉床面积为0. 5m2的鼓风炉进行还原熔炼，控制鼓风炉温度1100 1200°C和 风量60m7min的条件下加料，每15min依次加入350kg球团和56kg焦炭，熔炼产物铅铋合 金、铋冰铜和熔炼渣的放出时间间隔分别为45min、150min和75min，各产物每次放出的重 量分别在380kg、220kg和IlOkg左右波动，各产物的主要成分见表1。表1鼓风炉熔炼过程各产物的主要成分1%
_Bi Pb Ag Cu Sb S 根据表1中熔炼渣的成分计算，铋、铅和银的回收率都达到99%左右，经过鼓风炉 还原熔炼过程，实现了有价金属的回收与初步分离。将铅铋合金熔铸的阳极板规格760mmX 640mmX 10mm,每块板重量为71Kg，剔除毛 刺和飞边后装入规格3000mmX 1200mmX 840mm的电解槽中电解，每槽放置阳极板30个，控制电解液中氟硅酸浓度、铅浓度分别为140g/L和90g/L，电解液40°C、温度槽电压0. 40V、 电流密度120A/m2、电解液循环速度20L/min、极距10mm、电解时间3天，每块阴极板产出铅 约30kg，每块阴极板产出的阳极泥和残极重量分别为9. 5kg和28kg，从阳极泥中进一步回 收铋和稀贵金属，电解残极板返回下一批电解过程，铅铋合金电解过程各产物的主要成分 见表2。 表2铅铋合金电解过程各产物的主要成分1% 从表2可以看出，通过铅铋合金电解过程，使铋和银等金属99%以上富集于阳极 泥中，铅在阴极析出，由于阴极铅中铋含量的超标，该类铅只能达到国标二号铅标准。
权利要求
一种综合回收含铋复杂物料中有价金属的方法，其特征在于包括以下工艺过程(1)配料与制团将含铋复杂物料、铁矿石和石灰石破碎并磨细至粒径为0.8～20mm，然后依次按重量比为1∶0.08～0.12∶0.1～0.15配料，所有物料加水混匀后制团，控制球团水分含量为25～45％，待球团自然干燥至水分为5～10％时即可入炉熔炼；(2)鼓风炉熔炼将球团和焦炭按重量比为1∶0.13～0.18加入到鼓风炉中进行还原熔炼，控制主要条件温度1100～1300℃、风量30～100m3/min，实行间歇式加料和放料方式，间隔15～30min加入球团和焦炭总重300～500Kg，间隔20～60min放出铅铋合金重量300～500Kg，间隔90～180min放出铋冰铜重量200～250Kg，间隔30～90min放出熔炼渣重量100～200Kg，熔炼烟气经过收尘后排放，经过鼓风炉还原熔炼过程，使铋、铅和稀贵金属还原进入铅铋合金，从烟尘和铋冰铜中分别回收锑和铜，实现有价金属的回收与初步分离；(3)熔铸阳极板将铅铋合金熔化后浇铸成电解用的阳极板，剔除毛刺和飞边后送去电解；(4)铅铋合金电解在氟硅酸体系中电解分离铅铋合金中的有价金属，控制电解液主要成分铅浓度60～120g/L和氟硅酸浓度120～160g/L、槽电压0.3～0.6V、电流密度160～180A/m2、电解液循环速度15～40L/min、极距8～12mm、温度35～45℃、电解周期3～7天，阴极析出铅，铋和银金属富集在阳极泥中。
2.根据权利要求1所述的综合回收含铋复杂物料中有价金属的方法，其特征在于步 骤(3)所述的阳极板规格是760mmX640mmX8 15mm，每块阳极板的重量为65 75kg。
3.根据权利要求1所述的综合回收含铋复杂物料中有价金属的方法，其特征在于步 骤(1)所述的铁矿石、石灰石、焦炭和氟硅酸均为工业级。
全文摘要
一种综合回收含铋复杂物料中有价金属的方法，含铋复杂物料经过配料后制团，然后在鼓风炉中熔炼产出铅铋合金、冰铜、渣和烟尘，铅铋合金熔铸阳极板后在氟硅酸铅体系中电解精炼，阴极产出电铅，铋及其它稀贵贵金属富集在阳极泥中，实现了有价金属的综合回收与初步分离。本发明的方法各种金属回收率高，铋、铅和银的回收率都达到99％以上，贵金属富集比高；设备处理能力大、试剂消耗小、成本低；本发明的劳动强度低、处理时间短、操作方便。
文档编号C22B7/00GK101928836SQ20101027416
公开日2010年12月29日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者刘伟锋, 李流锋, 杨天足 申请人:湖南昭山冶金化工有限公司