一种综合回收脆硫铅锑矿精矿中有价金属的新工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种综合回收脆硫铅锑矿精矿中有价金属的新工艺。所述工艺用火法一湿法联合工艺综合回收脆硫锑铅矿中锑铅等有价元素的流程。采用这一流程，铅锑在铅锑合金回收，锑通过氧化吹炼加工成锑白和焦锑酸钠，得到的高锑铅合金用电解法分离铅锑，脆硫锑铅矿中的硫以硫化钠回收用于浸出脆硫锑铅矿，最后硫以硫代硫酸钠作为副产品回收。解决了SO2的污染问题和有价金属的综合回收问题。
【专利说明】一种综合回收脆硫铅锑矿精矿中有价金属的新工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种综合回收脆硫铅锑矿精矿中有价金属的新工艺。
【背景技术】
[0002]目前，我国脆硫铅锑矿精矿的主要冶炼方法是烧结-鼓风炉熔炼-吹炼法。此工艺存在如下问题:①冶炼过程低浓度S02烟气污染环境；②原料中伴生的有价金属元素的综合回收有限；③传统生产工艺流程太长，中间物料积压严重，污染源多；④得到的砷碱渣难处理。
[0003]采用湿法处理脆硫铅锑矿，则存在产品结构单一、成本较高或浸出锑的铅渣不好单独处理、对伴生金属回收有限等缺点，矿浆电解法目前则没有工业化生产。
[0004]本发明提出了一种脆硫铅锑矿精矿的火法一湿法联合综合回收冶炼工艺，解决了S02的污染问题和有价金属的综合回收问题，实现清洁生产和资源利用最大化的目标。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种综合回收脆硫铅锑矿精矿中有价金属的新工艺。所述工艺用火法一湿法联合工艺综合回收脆硫锑铅矿中锑铅等有价元素的流程。采用这一流程，铅锑在铅锑合金回收，锑通过氧化吹炼加工成锑白和焦锑酸钠，得到的高锑铅合金用电解法分离铅锑，脆硫锑铅矿中的硫以硫化钠回收用于浸出脆硫锑铅矿，最后硫以硫代硫酸钠作为副产品回收。解决了 S02的污染问题和有价金属的综合回收问题。
[0006]一种综合回收脆硫铅锑矿精矿中有价金属的新工艺，包括以下步骤:
[0007]脆硫铅锑矿经配料、压制球团制团后鼓风炉熔炼，得到铅锑合金、熔炼渣、锑氧粉；
[0008]所产铅锑合金精炼除杂后直接吹炼，得锑白和底铅，底铅再入电铅系统，铅制成电解铅，银制成电解银；
[0009]所产熔炼渣经过浸出得到硫化钠溶液和高锌浸出渣；硫化钠溶液浸出脆硫铅锑矿精矿或者锑氧粉中的锑，得到硫代亚锑酸钠浸出液和铅渣；所述硫代亚锑酸钠浸出液经空气氧化后得到焦锑酸钠产品和氧化后液，氧化后液经浓缩结晶得到硫代硫酸钠副产品；所述铅渣返回熔炼配料；
[0010]所述压制球团配料比例为:脆硫铅锑矿:铅渣:纯碱:煤粉:石灰浆为100:35-40:55-65:10-20:5-15 ；
[0011]所述鼓风炉熔炼条件为:料柱1.0-1.5m、风量61-65m3/min，风压30-60mmHg、中心区温度 1350-1450°C、熔渣温度 950-1050°C ；
[0012]所述从碱渣中浸出硫化钠条件为:S:L=1:3.5-4.5、温度80-95 V、时间80-100min ；
[0013]所述硫化钠溶液浸出脆硫铅铺矿精矿或者铺氧粉中的铺条件为:S:L=1:3.5-4.5、温度 80-95°C、时间 80_100min ；
[0014]所述硫代亚锑酸钠溶液氧化条件为:氧化剂为压缩空气，氧化时间大于45h，温度50°C以上；
[0015]所述氧化后液除砷、铺条件为:pH6_7,中和剂为硫酸,沉淀剂为硫酸亚铁,温度为常温；
[0016]所述精炼除杂条件为:体系为氢氧化钠+空气，温度为500-550°C ；
[0017]所述吹炼锑白条件为:气氛温度346_479°C ;金属液体温度666_681°C ;预热空气温度 249-355 °C。
[0018]其中，优选的工艺条件为:
[0019]压制球团配料比例为:脆硫铅锑矿:铅渣:纯碱:煤粉:石灰浆为100:38:59.5:
13.8:10 ；
[0020]鼓风炉熔炼条件为:料柱1.25m、风量63m3/min，风压45mmHg、中心区温度1400°C、熔渣温度1000°c ；
[0021]从碱渣中浸出硫化钠条件为::S:L=1:4、温度90°C、时间90min ；
[0022]硫化钠溶液浸出脆硫铅锑矿精矿或者锑氧粉中的锑条件为:S:L=1:4，温度90°C、时间90min ；
[0023]硫代亚锑酸钠溶液氧化条件为:氧化剂为压缩空气，氧化时间大于45h，温度50°C以上；
[0024]氧化后液除砷、铺条件为:pH6.5,中和剂为硫酸,沉淀剂为硫酸亚铁,温度为常温;
[0025]精炼除杂条件为:体系为氢氧化钠+空气，温度为530°C ；
[0026]吹炼锑白条件为:气氛温度400°C ;金属液体温度675°C ;预热空气温度300°C。
[0027]以下对本发明进行详细说明:
[0028]针对传统的脆硫铅锑矿冶炼工艺所存在的缺点，本发明主要解决两个问题，即S02的污染问题和有价金属的综合回收问题。
[0029]为了消除S02的污染，采用类似于碱性熔炼的方法。配料时加入纯碱，使矿中的硫以硫化钠形式进入熔炼渣中，同时锌、锢等伴生金属大部分富集在熔炼渣中，铅锑银等进入金属相(铅锑合金)。通过熔炼可实现主金属铅锑与伴生金属的初步分离，硫则以硫化物的形式固定在熔炼渣中。
[0030]对熔炼渣的综合回收利用也成为本发明的重点。首先是其中碱的回收利用。由于熔炼渣中的碱大都以硫化钠和氢氧化钠的形式存在，故考虑利用其浸出脆硫铅锑矿或者锑氧粉中的锑以制取焦锑酸钠产品及硫代硫酸钠副产品。脆硫铅锑矿或者锑氧粉浸出锑后产生的浸出渣则可用于熔炼配料。
[0031]熔炼渣经回收其中的碱后形成一个高锌渣，富集有锌、铁、锢等金属元素。由于其中的锌、铁、锢等元素大都以硫化物形式存在，故可通过浮选法分离，得到含高锢的锌精矿，使脆硫铅锑矿矿中锌、锢等伴生金属元素得以回收。
[0032]由熔炼段产出的铅锑合金用于直接吹炼锑白，含低浓度锑的底合金用于生产电解铅。银、金等贵金属则从电解铅的阳极泥中回收。
[0033]因此，本发明从三个部分进行了大量研究:①脆硫铅锑矿精矿的熔炼(火法部分)；②熔炼渣的处理和焦锑酸钠的生产(湿法部分)；③利用铅锑合金直接制造锑白(锑白部分)。火法部分主要研究了精矿中硫的固定方法和主金属Pb，Sb，Ag的熔炼直收率及其他有价元素的去向；湿法部分主要考察熔炼渣中硫化钠的回收率，浸出锑制取焦锑酸钠的效果及锌、铟等有价金属入高锌渣的收率；锑白部分主要研究利用铅锑合金直接吹炼锑白的可行性及技术控制条件。从而获得了本发明的技术方案。
[0034]本发明具有以下优点:开发了用火法一湿法联合工艺综合回收脆硫锑铅矿中锑铅等有价元素的流程。采用这一流程，铅锑在铅锑合金回收，锑通过氧化吹炼加工成锑白和焦锑酸钠，得到的高锑铅合金用电解法分离铅锑，脆硫锑铅矿中的硫以硫化钠回收用于浸出脆硫铺铅矿，最后硫以硫代硫Ife纳作为副广品回收。
【具体实施方式】
[0035]为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0036]实施例一
[0037]—种综合回收脆硫铅锑矿精矿中有价金属的新工艺，包括以下步骤:
[0038]脆硫铅锑矿经配料、压制球团制团后鼓风炉熔炼，得到铅锑合金、熔炼渣、锑氧粉；
[0039]所产铅锑合金精炼除杂后直接吹炼，得锑白和底铅，底铅再入电铅系统，铅制成电解铅，银制成电解银；
[0040]所产熔炼渣经过浸出得到硫化钠溶液和高锌浸出渣；硫化钠溶液浸出脆硫铅锑矿精矿或者锑氧粉中的锑，得到硫代亚锑酸钠浸出液和铅渣；所述硫代亚锑酸钠浸出液经空气氧化后得到焦锑酸钠产品和氧化后液，氧化后液经浓缩结晶得到硫代硫酸钠副产品；所述铅渣返回熔炼配料；
[0041]压制球团配料比例为:脆硫铅锑矿:铅渣:纯碱:煤粉:石灰浆为100:38:59.5:
13.8:10 ；
[0042]鼓风炉熔炼条件为:料柱1.25m、风量63m3/min，风压45mmHg、中心区温度1400°C、熔渣温度1000°c ；
[0043]从碱渣中浸出硫化钠条件为::S:L=1:4、温度90°C、时间90min ；
[0044]硫化钠溶液浸出脆硫铅锑矿精矿或者锑氧粉中的锑条件为:S:L=1:4，温度90°C、时间90min ；
[0045]硫代亚锑酸钠溶液氧化条件为:氧化剂为压缩空气，氧化时间70h，温度70°C ；
[0046]氧化后液除砷、铺条件为:pH6.5,中和剂为硫酸,沉淀剂为硫酸亚铁,温度为常温;
[0047]精炼除杂条件为:体系为氢氧化钠+空气，温度为530°C ；
[0048]吹炼锑白条件为:气氛温度400°C ;金属液体温度675°C ;预热空气温度300°C。
[0049]实施例二
[0050]一种综合回收脆硫铅锑矿精矿中有价金属的新工艺，包括以下步骤:
[0051]脆硫铅锑矿经配料、压制球团制团后鼓风炉熔炼，得到铅锑合金、熔炼渣、锑氧粉；
[0052]所产铅锑合金精炼除杂后直接吹炼，得锑白和底铅，底铅再入电铅系统，铅制成电解铅，银制成电解银；
[0053]所产熔炼渣经过浸出得到硫化钠溶液和高锌浸出渣；硫化钠溶液浸出脆硫铅锑矿精矿或者锑氧粉中的锑，得到硫代亚锑酸钠浸出液和铅渣；所述硫代亚锑酸钠浸出液经空气氧化后得到焦锑酸钠产品和氧化后液，氧化后液经浓缩结晶得到硫代硫酸钠副产品；所述铅渣返回熔炼配料；
[0054]所述压制球团配料比例为:脆硫铅锑矿:铅渣:纯碱:煤粉:石灰浆为100:35:55:10:5 ；
[0055]所述鼓风炉熔炼条件为:料柱1.0m、风量61m3/min,风压30mmHg、中心区温度1350°C、熔渣温度 950°C ；
[0056]所述从碱渣中浸出硫化钠条件为:S:L=1:3.5、温度80°C、时间80min ；
[0057]所述硫化钠溶液浸出脆硫铅锑矿精矿或者锑氧粉中的锑条件为:S:L=1:3.5、温度 80°C、时间 80min ；
[0058]所述硫代亚锑酸钠溶液氧化条件为:氧化剂为压缩空气，氧化时间50，温度50°C ；
[0059]所述氧化后液除砷、铺条件为:pH6,中和剂为硫酸,沉淀剂为硫酸亚铁,温度为常温;
[0060]所述精炼除杂条件为:体系为氢氧化钠+空气，温度为500°C ；
[0061]所述吹炼锑白条件为:气氛温度346°C ;金属液体温度666°C ;预热空气温度249。。。
[0062]实施例三
[0063]一种综合回收脆硫铅锑矿精矿中有价金属的新工艺，包括以下步骤:
[0064]脆硫铅锑矿经配料、压制球团制团后鼓风炉熔炼，得到铅锑合金、熔炼渣、锑氧粉；
[0065]所产铅锑合金精炼除杂后直接吹炼，得锑白和底铅，底铅再入电铅系统，铅制成电解铅，银制成电解银；
[0066]所产熔炼渣经过浸出得到硫化钠溶液和高锌浸出渣；硫化钠溶液浸出脆硫铅锑矿精矿或者锑氧粉中的锑，得到硫代亚锑酸钠浸出液和铅渣；所述硫代亚锑酸钠浸出液经空气氧化后得到焦锑酸钠产品和氧化后液，氧化后液经浓缩结晶得到硫代硫酸钠副产品；所述铅渣返回熔炼配料；
[0067]所述压制球团配料比例为:脆硫铅锑矿:铅渣:纯碱:煤粉:石灰浆为100:40:65:20:15 ；
[0068]所述鼓风炉熔炼条件为:料柱1.5m、风量65m3/min,风压60mmHg、中心区温度1450°C、熔渣温度 1050°C ；
[0069]所述从碱渣中浸出硫化钠条件为:S:L=1:4.5、温度95°C、时间10min ；
[0070]所述硫化钠溶液浸出脆硫铅铺矿精矿或者铺氧粉中的铺条件为:S:L=1:4.5、温度 95°C、时间 10min ；
[0071]所述硫代亚锑酸钠溶液氧化条件为:氧化剂为压缩空气，氧化时间100h，温度90 0C ；
[0072]所述氧化后液除砷、铺条件为:pH7,中和剂为硫酸,沉淀剂为硫酸亚铁,温度为常温;
[0073]所述精炼除杂条件为:体系为氢氧化钠+空气，温度为550°C ；
[0074]所述吹炼锑白条件为:气氛温度479°C ;金属液体温度681°C ;预热空气温度355。。。
[0075] 申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属【技术领域】的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【权利要求】
1.一种综合回收脆硫铅锑矿精矿中有价金属的新工艺，包括以下步骤: 脆硫铅锑矿经配料、压制球团制团后鼓风炉熔炼，得到铅锑合金、熔炼渣、锑氧粉； 所产铅锑合金精炼除杂后直接吹炼，得锑白和底铅，底铅再入电铅系统，铅制成电解铅，银制成电解银； 所产熔炼渣经过浸出得到硫化钠溶液和高锌浸出渣；硫化钠溶液浸出脆硫铅锑矿精矿或者锑氧粉中的锑，得到硫代亚锑酸钠浸出液和铅渣；所述硫代亚锑酸钠浸出液经空气氧化后得到焦锑酸钠产品和氧化后液，氧化后液经浓缩结晶得到硫代硫酸钠副产品；所述铅渣返回熔炼配料； 所述压制球团配料比例为:脆硫铅锑矿:铅渣:纯碱:煤粉:石灰浆为100:35-40:55-65:10-20:5-15 ； 所述鼓风炉熔炼条件为:料柱1.0-1.5m、风量61-65m3/min，风压30-60mmHg、中心区温度 1350-1450°C、熔渣温度 950-1050°C ； 所述从碱渣中浸出硫化钠条件为:S:L=1:3.5-4.5、温度80-95°C、时间80_100min ； 所述硫化钠溶液浸出脆硫铅锑矿精矿或者锑氧粉中的锑条件为:S:L=1:3.5-4.5、温度 80-95°C、时间 80-100min ； 所述硫代亚锑酸钠溶液氧化条件为:氧化剂为压缩空气，氧化时间大于45h，温度50°C以上； 所述氧化后液除砷、铺条件为:pH6-7,中和剂为硫酸,沉淀剂为硫酸亚铁,温度为常温； 所述精炼除杂条件为:体系为氢氧化钠+空气，温度为500-550°C ； 所述吹炼锑白条件为:气氛温度346-479°C ;金属液体温度666-681°C ;预热空气温度249-355 °C。
2.根据权利要求1所述的工艺，压制球团配料比例为:脆硫铅锑矿:铅渣:纯碱:煤粉:石灰浆为 100:38:59.5:13.8:10。
3.根据权利要求1所述的工艺，鼓风炉熔炼条件为:料柱1.25m、风量63m3/min，风压45mmHg、中心区温度1400°C、熔渣温度1000°C。
4.根据权利要求1所述的工艺，从碱渣中浸出硫化钠条件为:S:L=1:4、温度90°C、时间 90min。
5.根据权利要求1所述的工艺，硫化钠溶液浸出脆硫铅锑矿精矿或者锑氧粉中的锑条件为:S:L=1:4，温度 90。。、时间 90min。
6.根据权利要求1所述的工艺，硫代亚锑酸钠溶液氧化条件为:氧化剂为压缩空气，氧化时间大于45h,温度50°C以上。
7.根据权利要求1所述的工艺，氧化后液除砷、锑条件为:pH6.5，中和剂为硫酸，沉淀剂为硫酸亚铁，温度为常温。
8.根据权利要求1所述的工艺，精炼除杂条件为:体系为氢氧化钠+空气，温度为530。。。
9.根据权利要求1所述的工艺，吹炼锑白条件为:气氛温度400°C;金属液体温度6750C ;预热空气温度300°C。
【文档编号】C22B11/00GK104294046SQ201310297074
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年7月15日 优先权日:2013年7月15日
【发明者】李飞 申请人:无锡成博科技发展有限公司