一体连续两段式熔炼阳极泥的装置及其熔炼工艺的制作方法

本发明属于金属回收冶炼技术领域，具体涉及一种一体连续两段式熔炼阳极泥的装置及其熔炼工艺。

技术背景

在粗铅电解精炼过程中附着于残阳极表面或沉淀在电解槽底的不溶性泥状物通常被称为铅阳极泥，阳极泥中含金、银、锑、铋、铅、铜、砷等多种高价值元素。因此，铅阳极泥是综合回收金银及其它有价金属的重要原料，约有70％的银从铅阳极泥中提取。随着有色金属富矿的日益匮乏，从铅阳极泥等二次资源中综合回收各种有价金属元素越来越受到重视.近年来，根据铅阳极泥的不同组成，冶金工作者开发研究了多种行之有效的处理技术。目前，阳极泥的处理基本方法为湿法工艺、火法工艺以及湿法与火法相结合的冶炼工艺。在处理过程中，湿法处理工艺存在生产流程长、生产成本高、会产生大量的废水及废渣等缺陷。

现有常用的火法工艺有三段式处理技术、卡尔多炉处理技术等。公开号为cn201010213790.3的专利申请文件中采用三段式对阳极泥进行处理；公开号为cn201110172917.6的专利申请文件中公开的富氧侧吹阳极泥还原熔炼的方法也采用了三段式处理工艺对阳极泥进行了处理。上述的三段式处理中占用的空间大，设备多、成本高，不利于大规模工业化应用。而卡尔多炉造价昂贵、维修费用特别高，导致采用该技术进行处理的经济效益很低。因此高效、经济、且绿色环保的阳极泥处理工艺一直在不断的探索研究中。

公开号为cn201610063087.6以及公开号为cn201510545555.9的专利申请文件中均是采用单独一个炉子直接对阳极泥进行处理，采用无烟煤和纯碱进行配料，利用双排喷枪进行生产。其中大量纯碱的配入造硅酸钠碱渣，降低渣熔点的同时，纯碱的配入也降低了耐火材料的熔点，耐火材料寿命短；另外，双排喷枪中既有顶吹喷枪又有侧吹喷枪，两排喷枪压力不同，顶吹喷枪需要反复提起，操作复杂，喷枪结构复杂，喷枪氧气浓度低，废气量大，生产成本高。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种一体连续两段式熔炼阳极泥的装置。该装置通过纯氧燃烧装置，氧气及天然气喷枪中分别通入氧气和天然气以及氧气和氮气，并在炉底设有透气砖，能够对炉内的熔炼液体产生微搅动作用，减小了液体对炉体的冲刷；

本发明还提供了一种利用上述的一体连续两段式熔炼阳极泥的装置对阳极泥进行熔炼的工艺，该工艺处理效率高、缩短了生产周期；能耗低、成本下降、明显减少了对环境造成的污染，同时提高了炉子的寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的

一体连续两段式熔炼阳极泥的装置，该装置包括料仓，第一计量皮带秤，输送皮带，第二计量皮带秤，圆筒型熔炼炉，减速机和托辊；所述的料仓底部设有出料口，第一计量皮带秤的上料端位于出料口下方，第一计量皮带秤的下料端位于输送皮带的上料端上方，所述输送皮带的下料端与位于第二计量皮带秤的上料端上方，所述第二计量皮带秤的下料端位于圆筒型熔炼炉加料口的上方；所述的圆筒型炉体下方设有减速机，所述的托辊设置在圆筒型熔炼炉的下方、且分别设置在减速机的两侧，所述的减速机及托辊能够使圆筒型炉体沿圆筒的水平轴线进行转动；

所述圆筒型熔炼炉的顶部设有加料口，圆筒型熔炼炉底部炉壁中镶嵌设有透气砖；所述圆筒型熔炼炉一侧侧壁的下部并排设置有多个气体喷枪；所述的圆筒型熔炼炉两侧的侧壁上分别设有出渣口和金银合金出料口；所述的圆筒型熔炼炉一端的端部设有纯氧燃烧装置。

所述一体连续两段式熔炼阳极泥的装置，每个圆筒型熔炼炉底部炉壁上设置有2～4块透气砖；所述的气体喷枪包括天然气气体喷枪和氧气气体喷枪，所述气体喷枪均伸入炉体内部向下倾斜，与圆筒型熔炼炉竖向轴线之间的夹角为10～45°；所述的气体喷枪为高熔点合金单管；所述高熔点合金单管采用的合金为cr25ni20，单管的管内径为φ2～10mm。其中设置在一排的氧枪，每两个为一组，一个通入氧气，一个通入天然气(或者氮气)。

所述一体炉两段式熔炼阳极泥的装置，所述出渣口位于圆筒型熔炼炉侧壁的中部，所述金银合金出料口在垂直方向上的高度高于出渣口。

利用上述一体连续两段式熔炼阳极泥的装置熔炼阳极泥的工艺，该工艺过程如下：

首先，将待处理的阳极泥及无烟煤分别置于料仓中，备用；

然后，将料仓中的阳极泥及无烟煤通过计量皮带秤及输送皮带输送至圆筒型熔炼炉的加料口，加入熔炼炉中进行还原造渣处理，还原造渣过程中的温度为900～1100℃；

最后，还原造渣完成后进行氧化精炼，在900～1100℃条件下进行氧化精炼；熔液中金银合金品位为80～85％时，转动圆筒型熔炼炉通过出渣口将氧化渣放出，氧化渣放出后，将圆筒型熔炼炉转回到原位置；通过加料口加入纯碱，在1000～1200℃条件下造碲渣，碲渣造渣完成后，通过出渣口排出；继续熔炼造铜渣，铜渣造渣完成后，通过出渣口排出；继续熔炼至熔液中金银合金的品位大于96％时，即完成氧化精炼；完成阳极泥的处理。

利用上述一体连续两段式熔炼阳极泥的装置熔炼阳极泥的工艺，该工艺包括以下步骤：(1)备料：准备阳极泥(所述的阳极泥包括铅阳极泥和/或铜阳极泥)、无烟煤(所述无烟煤的粒径为1～20mm)分别置于不同的料仓中，备用；

(2)还原造渣过程：

a：在圆筒型熔炼炉底部通过透气砖通入气体，并打开圆筒型熔炼炉的纯氧燃烧装置、通入氧气和天然气，对圆筒型熔炼炉内进行加热升温至900～1100℃；

其中，纯氧燃烧装置中通入的氧气与天然气的体积比2～2.5：1，压力均控制为0.04～0.1mpa；通入纯氧燃烧装置中的氧气纯度为90～99％；通过透气砖通入的气体为氮气，每块透气砖中通入氮气的通入量为0.5～10nm³/h，压力控制为0.1～0.4mpa；

b：打开料仓的出料口，按照要求的比例将阳极泥和无烟煤通过第一计量皮带秤计量、输送至输送皮带上，由输送皮带输送至第二计量皮带秤上，通过第二计量皮带秤称量控制加入熔炼炉内的混合原料的量，然后通过熔炼炉的加料口逐渐加入步骤a所述加热后的熔炼炉中开始熔化，炉内熔液的液面达到气体喷枪处时、打开天然气气体喷枪及氧气气体喷枪通入天然气和氧气，进行熔炼炉内的还原造渣反应；还原造渣过程中，炉内的温度为900～1100℃；

其中，所述加入熔炼炉内的阳极泥与无烟煤的重量比为100：0.5～10，所述通过氧枪喷入的氧气与天然气的体积比为2～2.5:1，氧气与天然气的气体压力均控制为0.1～0.4mpa；通过氧气气体喷枪喷入的氧气中氧气纯度为90～99％；

在还原造渣过程中，熔液液面与出渣口的距离为50～200mm时，停止原料的加入，转动圆筒型熔炼炉，通过出渣口放出熔炼炉内的熔炼渣；放渣完成后，将圆筒型熔炼炉转回到原来的位置，继续通过加料口加入阳极泥及无烟煤进行还原造渣，当熔液液面与出渣口的距离再次为50～200mm时，停止原料的加入，再次转动圆筒型熔炼炉、通过出渣口进行放渣；如此重复进行，直至通过出渣口放渣之后所得液面与出渣口之间的距离为200～500mm，即完成阳极泥的还原造渣过程；

其中，所述熔炼渣中pbo与sio2的质量比控制为2～5：1，通过氧气的通入量及无烟煤的加入量来控制熔炼渣中pbo与sio2的质量比；

(3)氧化精炼：

c：还原造渣完成后，将天然气气体喷枪中通入的天然气转换为通入氮气，透气砖中继续通入氮气(每块透气砖中通入氮气的通入量仍然为0.5～10nm³/h，压力控制仍然为0.1～0.4mpa；)、氧气气体喷枪中继续通入氧气(该过程中，由天然气气体喷枪中通入的氮气与氧气气体喷枪中通入的氧气的体积比为1：1.5～2.5；压力均控制为0.1～0.4mpa；)，对圆筒型熔炼炉内还原造渣之后的熔液进行氧化精炼，氧化精炼过程中圆筒型熔炼炉内熔液的温度为900～1100℃；

在氧化精炼过程中，不断对熔炼炉熔液进行检测，金银合金品位为80～85％时，转动圆筒型熔炼炉通过出渣口排放出氧化精炼过程中产生的氧化渣；(所述的氧化渣即为：将还原造渣完成后所得熔液中的砷锑铋铅等杂质经过氧化后形成的渣。)；

d：氧化渣放出后，将圆筒型熔炼炉转回到原位置；通过纯氧燃烧装置将圆筒型熔炼炉内的温度调整为1000～1200℃，然后通过圆筒型熔炼炉的加料口向炉内加入纯碱进行造碲渣，碲渣造渣完成后，转动圆筒型炉体，通过出渣口将碲渣排出；碲渣排出后，将圆筒型熔炼炉转回原位置，继续进行熔炼、造铜渣，铜渣造渣完成后，转动圆筒型熔炼炉，通过出渣口将铜渣排出；排出后继续进行氧化精炼，检测熔液中金银合金的品位大于96％时，通过圆筒型熔炼炉上的金银合金出料口将精炼得到的金银合金排出，即完成氧化精炼；阳极泥的熔炼处理完成。

步骤d所述的熔炼过程中，加入纯碱后、检测熔液中碲≤0.3％时，即完成造碲渣，将碲渣排出；然后继续熔炼，检测熔液中铜≤1％时，即完成铜渣造渣，将铜渣排出。所述碲渣造渣过程中，纯碱的加入量为所处理熔炼的阳极泥中碲质量含量的50％。

上述的整个熔炼过程产生的烟气由熔炼炉炉体上部的加料口排出，排出之后降温、经过布袋收尘器回收烟尘(除尘)，除尘之后的烟气经过湿法脱硫脱硝处理后达标排放；回收后的烟尘部分返回阳极泥配料中进行再次处理。

与现有技术相比，本发明具有以下积极有益效果

本发明采用一体熔炼炉，通过还原造渣、氧化精炼两段熔炼完成了对阳极泥的熔炼处理，在采用无烟煤对阳极泥进行还原造渣的过程中采用高纯度氧气进行处理、且没有造渣剂纯碱的加入，完全避免了由于硅酸钠渣型的产生对熔炼炉造成的影响，在一定程度上延长了炉子的使用寿命；然后在氧化精炼过程中通过高浓度氧气的氧化处理、以及氮气保护气的搅动，使得熔炼进行的更彻底、且产生的废气量小、能耗低，明显减小了阳极泥处理中对环境造成的影响；

本发明在熔炼过程中，通过熔设置在圆筒型熔炼炉底部炉壁中的透气砖通入氮气，对圆筒型熔炼炉炉膛内的熔液进行不停的搅动，使得熔炼炉内的熔液一直处于不停的搅拌状态，且其搅动幅度较小，减少了对炉体内壁冲刷造成的影响；且所述圆筒型熔炼炉炉体底部侧壁只设置了一排气体喷枪，并且喷枪为结构简单的细小单管，进一步减小了由于熔液的大幅度搅动对熔炼炉炉壁造成的冲刷腐蚀，进一步增加了炉体的使用寿命，大大降低了生产成本；

其中设置在圆筒型熔炼炉炉壁底部的透气砖在使用达到一定寿命时，可以拆卸下来进行更换，无需对炉体进行任何的修补，也无需对整个炉体进行更换，简单方便、快捷；进一步缩短了阳极泥的处理时间，提高了处理效率，延长了炉体寿命，降低了生产成本；

本发明在整个熔炼处理过程中，通过高浓度氧气进行处理，提高了氧气的利用率，大大缩短了整个阳极泥处理的生产周期，提高了处理效率，降低了生产成本；且在前期处理过程中无需纯碱的加入，避免了纯碱形成的渣型对熔炼炉造成的腐蚀；同时产生的废气量小、减小了阳极泥处理对环境造成的污染以及后处理造成的人力物力的浪费，能耗明显降低；

本发明通过所述的圆筒型熔炼炉炉体对阳极泥进行处理，熔炼彻底、金属的回收率高，能耗低、成本低，环境好。具有很好的社会经济效益。

附图说明

图1为一体炉两段式熔炼阳极泥的装置的示意图；图1中所示的圆筒型熔炼炉为圆筒型熔炼炉炉体一侧侧壁的侧视图之一；

图2为圆筒型熔炼炉炉体一侧侧壁的侧视图之二；

图3为圆筒型熔炼炉炉体的剖面示意图；

图4为透气砖的剖面示意图；

图5为透气砖本体的剖面示意图；

图6为透气砖本体的结构示意图；

图中符号表示的意义为：1表示料仓，2表示第一计量皮带秤，3表示输送皮带，4表示第二计量皮带秤，5表示圆筒型熔炼炉炉体，6表示减速机，7表示托辊；501表示加料口，502表示透气砖，5021表示向透气砖本体，5022表示透气砖本体的芯层，5023表示透气砖本体的表层，5024表示与透气砖本体表层相连的气体管道，5025表示透气砖本体的保护层，503表示气体喷枪，504表示出渣口，505表示纯氧燃烧装置，506表示金银合金出料口。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明进行更加详细的说明，但是并不用于限制本发明的保护范围。

具体实施例

一体炉两段式熔炼阳极泥的装置，如图1、图2、图3所示，该装置包括料仓1，第一计量皮带秤2，输送皮带3，第二计量皮带秤4，圆筒型熔炼炉5，减速机6和托辊7；所述的料仓底部设有出料口，第一计量皮带秤的上料端位于料仓出料口的下方，第一计量皮带秤的下料端位于输送皮带的上料端上方，所述输送皮带的下料端与位于第二计量皮带秤的上料端上方，所述第二计量皮带秤的下料端位于圆筒型熔炼炉的加料口上方，圆筒型熔炼炉下方设有减速机6；所述的托辊7有两个，均设置在圆筒型熔炼炉的下方、且分别设置在减速机的两侧，所述的减速机及托辊能够使圆筒型炉体沿圆筒的水平轴线进行转动；(在采用该圆筒型熔炼炉进行熔炼过程中，需要熔炼炉的转动，减速机能够控制熔炼炉的转动)；

所述圆筒型炉体顶部设有加料口501，圆筒型熔炼炉底部炉壁内设有透气砖502，所述的透气砖镶嵌在炉体底部的炉壁中；

其中，如图4～图6所示，所述的透气砖包括透气砖本体5021，透气砖本体包括有透气砖芯层5022以包裹在芯层外的表层5023，所述的透气砖本体表层包裹透气砖芯层的部位为透气砖芯层侧面及外端，透气砖本体芯层外端包裹的透气砖本体表层与通入气体的气体管道5024相连通；透气砖本体侧面外包裹有一层保护层5025，所述的透气砖本体与保护层之间为可拆卸连接；所述的透气砖本体5021为圆锥台型结构，所述的保护层5025为长方体型结构；

所述透气砖外端端部相连通的气体管道5024用于通入氮气，透气砖芯层上有很多细小的气孔，能够使氮气通过气体管道、多个气孔通入熔炼炉内。即在熔炼过程中，通过熔炼炉底部的透气砖通入氮气，能够对熔炼炉内的熔液起到不断搅动的作用，且为微搅动，不会对炉体造成冲刷侵蚀，延长了使用寿命；当透气砖本体因长时间使用需要更换时，直接将透气砖本体由其保护层上拆卸下来进行更换即可，简单、快速。

所述圆筒型熔炼炉一侧侧壁的下部横向并排设置有多个气体喷枪503，所述气体喷枪均伸入炉体内部向下倾斜，与圆筒型熔炼炉竖向轴线之间的夹角为10～45°；所述的气体喷枪包括天然气气体喷枪与氧气气体喷枪，所述的圆筒型熔炼炉两侧的侧壁上分别设有出渣口504和金银合金出料口506；所述的圆筒型熔炼炉一端的端部设有纯氧燃烧装置505；

其中，每个圆筒型熔炼炉底部炉壁中可以镶嵌2～4块透气砖；所述的气体喷枪为高熔点合金单管，采用的高熔点合金为cr25ni20；单管的管内径为φ2～10mm。

其中，所述出渣口位于圆筒型熔炼炉侧壁的中部，所述金银合金出料口在垂直方向上的高度高于出渣口。

即，本发明采用的圆筒型熔炼炉底部的炉壁上镶嵌有透气砖，通过透气砖可以向炉内通入氮气对炉内的熔液进行微搅动；炉体一侧侧壁的下部横向并排设有多个气体喷枪，即本发明所述的炉体上只设置有一排气体喷枪，减小了对炉体内熔液的大幅度的搅动，减小了对炉壁造成的冲刷腐蚀。

利用上述一体连续两段式熔炼阳极泥的装置熔炼阳极泥的工艺，该工艺包括以下步骤：

(1)备料：准备阳极泥、无烟煤分别置于不同的料仓中，备用；

(2)还原造渣过程：

a：在圆筒型熔炼炉底部通过透气砖通入氮气，每块透气砖中通入氮气的通入量为0.5～10nm³/h，压力控制为0.1～0.4mpa；以使得底部通入的氮气能够对熔炼炉内的熔液进行小幅度的搅动；并打开圆筒型熔炼炉的纯氧燃烧装置、通入氧气和天然气，对炉体内进行加热升温至900～1100℃；

b：打开料仓的出料口，通过第一计量皮带秤(第一计量皮带秤分别用于称量阳极泥与无烟煤的质量，以确定两者的比例。)进行计量，并由输送皮带的上料端输送至输送皮带上，然后输送至第二计量皮带秤(通过第二计量皮带秤确定加入炉内的原料的总量，以控制向熔炼炉中加入混合料的速度。)，按照要求的比例将阳极泥和无烟煤通过熔炼炉的加料口逐渐加入步骤a所述加热的圆筒型熔炼炉中进行熔炼熔化，圆筒型熔炼炉中熔液的液面达到气体喷枪处时，打开天然气气体喷枪及氧气气体喷枪通入天然气和氧气，进行熔炼炉内的还原造渣反应；还原造渣过程中，炉内的温度为900～1100℃；

在还原造渣过程中，阳极泥中易氧化的铅、锑、砷与喷入的氧气反应、造渣，上浮形成渣层(锑酸铅、砷酸铅、硅酸铅等)，同时阳极泥熔化过程中由于无烟煤的作用，部分砷、锑挥发进入烟尘，金、银、铋、铜以及少量铅、锑、砷下沉，形成贵铅层；随着阳极泥及无烟煤(还原剂)混合料的不断加入，形成的贵铅层与渣层不断的升高，最终形成高浓度的烟尘、高品位的贵铅层以及低金银的熔炼渣；产生的高浓度的烟尘由加料口排出，低金银的熔炼渣由出渣口排出，高品位的贵铅层留在炉中进行下一步的氧化精炼；

在还原造渣过程中，熔液液面与出渣口的距离为50～200mm时，转动圆筒型熔炼炉，通过出渣口放出熔炼炉内的熔炼渣；放渣完成后，将圆筒型熔炼炉转回到原来的位置，继续通过加料口加入阳极泥及无烟煤进行还原造渣，当熔液液面与出渣口的距离再次为50～200mm时，再次转动圆筒型熔炼炉、通过出渣口进行放渣；如此重复进行，直至通过出渣口放渣之后所得熔液的液面与出渣口之间的距离为200～500mm，即完成阳极泥的还原造渣过程；

该过程中的化学反应方程式如下：

2pb+o2＝pbo

4sb+3o2＝2sb2o3

4sb+5o2＝2sb2o5

4as+3o2＝2as2o3

4as+5o2＝2as2o5

pbo+sb2o5＝pbo·sb2o5

pbo+as2o5＝pbo·as2o5

pbo+sio2＝pbo·sio2

(3)氧化精炼：

c：还原造渣完成后，将天然气气体喷枪中通入的天然气转换为通入氮气(通入氮气的压力及流量与通天然气时的压力及流量相同)，透气砖中继续通入氮气(每块透气砖中通入氮气的通入量为0.5～10nm3/h，压力控制为0.1～0.4mpa；)、氧气气体喷枪中继续通入氧气，对圆筒型熔炼炉内还原造渣之后的熔液进行氧化精炼，氧化精炼过程中炉内熔液的温度为900～1100℃；在氧化精炼过程中，不断对熔液进行检测，金银合金品位为80～85％时，转动圆筒型熔炼炉通过出渣口排出氧化精炼过程中产生的氧化渣；

在该过程中，贵铅中极易氧化的铅、锑、砷、铋及少量的铜、碲与通入的氧气反应造渣，上浮形成氧化渣层，同时形成氧化气氛，其中的部分砷、锑挥发进入烟尘，剩余的金属成为金银合金层；随着氧化精炼的不断进行，最终形成高浓度的烟尘、高品位的金银合金层以及低金银的氧化渣层；产生的高浓度的烟尘由加料口排出、低金银的氧化渣由出渣口排出、高品位的金银合金层继续进行精炼；

该过程中的化学反应方程式如下：

2pb+o2＝pbo

4sb+3o2＝2sb2o3

4sb+5o2＝2sb2o5

4as+3o2＝2as2o3

4as+5o2＝2as2o5

pbo+sb2o5＝pbo·sb2o5

pbo+as2o5＝pbo·as2o5

4bi+3o2＝2bi2o3

cu+2o2＝2cu2o

te+o2＝teo2

d：氧化渣放出后，将圆筒型熔炼炉转回到原位置；通过纯氧燃烧装置将炉内的温度调整为1000～1200℃，然后通过加料口向炉内加入纯碱进行造碲渣，碲渣造渣完成后，转动圆筒型熔炼炉，通过出渣口将碲渣(碲酸钠)排出；碲渣排出后，将圆筒型熔炼炉转回原位置，继续进行熔炼、造铜渣，铜渣造渣完成后，转动圆筒型熔炼炉，通过出渣口将铜渣(氧化铜)排出；排出后继续进行氧化精炼，检测熔液中金银合金的品位大于96％时，通过圆筒型熔炼炉上的金银合金出料口将精炼得到的金银合金排出；即完成氧化精炼；完成阳极泥的熔炼处理。

该过程中，随着造渣剂纯碱(碳酸钠)的加入，碳酸钠与高品位金银合金中的碲逐渐形成碲酸钠上浮、形成渣层，高品位的金银合金下沉，熔炼至高品位金银合金熔液中碲的含量达到要求时，将上层的碲酸钠渣层(含有少量的氧化铜渣)由出渣口排出，剩余的高品位金银合金继续进行精炼；然后在氧气通入的条件下，高品位金银合金熔液中的铜与通入的氧气进行反应生成氧化铜、上浮形成氧化铜渣层，熔炼至高品位金银合金中铜的含量达到要求时，将上层的氧化铜渣层由出渣口排出，即得到高品位的金银合金熔液。

该过程中的化学反应方程式如下：

te+o2＝teo2

teo2+na2co3＝co2+na2teo3

2cu+o2＝2cuo

其中，步骤(1)中所述的阳极泥可以为铅阳极泥或铜阳极泥，也可以将铅阳极泥与铜阳极泥混合进行处理；所述无烟煤的粒径为1～20mm；将两种原料置于不同的料仓中，备用；

其中，步骤a中所述纯氧燃烧装置中通入的氧气与天然气的体积比为2～2.5:1，氧气与天然气的压力均控制为0.04～0.1mpa；其中氧气的纯度为90～99％。该处通入的氧气纯度较高，产生的废气很少，能够较好的提高热利用率，且更加有利于纯碱不存在条件下还原造渣阶段的进行。

其中，步骤b所述加入熔炼炉内的阳极泥与无烟煤的重量比为100：0.5～10；通过天然气喷枪及氧气喷枪通入的天然气与氧气的体积比为1：2～2.5，氧气与天然气的气体压力均控制为0.1～0.4mpa(通入氧气中氧气纯度为90～99％)；其中天然气及氧气的通入流量根据熔炼阳极泥处理量进行调整，以进行更加彻底的熔炼；该过程中，氧气喷枪喷入的氧气在燃烧的同时与阳极泥中的铅、锑、砷等进行反应，产生金属氧化物，形成熔炼渣，通过气体喷枪中氧气的通入量与无烟煤的加入量控制使得所得熔炼渣中pbo与sio2的质量比控制为2～5:1；

其中，步骤b所述通过出渣口放出熔炼炉内的熔炼渣：当熔炼炉内熔炼的熔液液面与出渣口的距离为50～200mm时，开始转动熔炼炉，使得产生的熔炼渣由出渣口排出；所述的熔炼渣中pbo与sio2的质量比控制为2～5:1，通过气体喷枪中氧气通入量与无烟煤的量进行控制；

其中，步骤c所述的由天然气气体喷枪通入的氮气气体体积与由氧气气体喷枪喷入的气体的体积比为1：1.5～2.5，压力均为0.1～0.4mpa(通入氧气中氧气纯度为90～99％)；氧化精炼后得到的氧化渣即为：将还原造渣后所得熔液中含有的砷锑铋铅等杂质氧化后形成的渣；

其中，步骤d所述碲渣造渣完成为，熔液中碲的质量含量≤0.3％时即完成碲渣造渣，碲渣主要由加入的纯碱进行造渣、收集；纯碱的加入量为熔炼处理的阳极泥中碲质量含量的50％。碲渣造渣完成后开始进行铜渣造渣，所述铜渣造渣时，则是通过通入的氧气进行造渣，当熔液中铜含量≤1％时，则完成铜渣造渣，将铜渣排出即可。

上述的整个熔炼过程产生的烟气由熔炼炉炉体上部的加料口排出，排出之后降温、经过布袋收尘器回收烟尘(除尘)，除尘之后的烟气经过湿法脱硫脱硝处理后达标排放；回收后的烟尘部分返回阳极泥配料中进行再次处理。

实施例1

一体炉两段式熔炼阳极泥的装置，如图1、图2、图3所示，该装置包括料仓1，第一计量皮带秤2，输送皮带3，第二计量皮带秤4，圆筒型熔炼炉炉体5，减速机6及托辊7；所述的料仓1底部设有出料口，第一计量皮带秤2的上料端位于料仓出料口的下方，第一计量皮带秤2的下料端位于输送皮带3的上料端上方，所述输送皮带3的下料端与位于第二计量皮带秤4的上料端上方，所述第二计量皮带秤4的下料端位于圆筒型熔炼炉加料口501的上方；所述的圆筒型熔炼炉下方设有减速机6；所述的托辊7有两个，均设置在圆筒型熔炼炉的下方、且分别设置在减速机的两侧，所述的减速机6及托辊7能够使圆筒型熔炼炉围绕其水平轴线进行转动；(在采用该圆筒型熔炼炉进行熔炼过程中，需要熔炼炉的转动，减速机能够控制熔炼炉的转动)；

所述圆筒型熔炼炉顶部设有加料口501，底部炉壁中镶嵌设有透气砖502；如图4～图6所示，所述的透气砖502包括透气砖本体5021，透气砖本体包括有透气砖芯层5022以包裹在芯层外的表层5023，所述的透气砖本体表层包裹透气砖芯层的部位为透气砖芯层侧面及外端，透气砖本体芯层外端包裹的透气砖本体表层与通入气体的气体管道5024相连通；透气砖本体侧面外包裹有一层保护层5025，所述的透气砖本体与保护层之间为可拆卸连接；所述的透气砖本体5021为圆锥台型结构，所述的保护层5025为长方体型结构；

所述透气砖外端端部相连通的气体管道5024用于通入氮气，透气砖芯层上有很多细小的气孔，能够使氮气通过气体管道、多个气孔通入熔炼炉内。即在熔炼过程中，通过熔炼炉底部的透气砖通入氮气，能够对熔炼炉内的熔液起到不断搅动的作用，且为微搅动，不会对炉体造成冲刷侵蚀，延长了使用寿命；当透气砖本体因长时间使用需要更换时，直接将透气砖本体由其保护层上拆卸下来进行更换即可，简单、快速；

所述圆筒型熔炼炉一侧侧壁的下部横向并排设置有多个气体喷枪503(所述的气体喷枪每两个为一组，分别用于通入天然气和氧气或者用于通入氮气和氧气)，所述气体喷枪伸入炉体内部向下倾斜，与圆筒型熔炼炉竖向轴线之间的夹角为10～45°；所述的圆筒型熔炼炉两侧的侧壁上分别设有出渣口504和金银合金出料口506；所述的圆筒型熔炼炉一端的端部设有纯氧燃烧装置505；

其中，每个圆筒型熔炼炉的底部炉壁上可以镶嵌2～4块透气砖；所述的气体喷枪为高熔点合金单管，采用的高熔点合金为cr25ni20，单管的管内径为φ2～10mm。

其中，所述出渣口位于圆筒型熔炼炉侧壁的中部，所述金银合金出料口在垂直方向上的高度高于出渣口。

即，本发明采用的圆筒型熔炼炉底部的炉壁上镶嵌有透气砖，通过透气砖可以向炉内通入氮气对炉内的熔液进行微搅动；炉体一侧的下部设有多个气体喷枪，即本发明所述的炉体上只设置有一排气体喷枪，减小了对炉体内熔液的大幅度的搅动，减小了对炉壁造成的冲刷腐蚀。既实现了对炉体内部熔液的充分搅动，同时也减小了熔液搅动时对炉体的冲刷侵蚀。

实施例2

该实施例中处理的阳极泥为铅阳极泥，该阳极泥中各成分含量如下：pb：15％，sb：35％，as：5％，bi：2％，cu：3％，te：0.2％，au：0.05％，ag：8％，h2o：30％；所处理的阳极泥为新鲜的阳极泥。其他所述原料没有特殊说明的，均为市售。

利用上述一体连续两段式熔炼阳极泥的装置熔炼阳极泥的工艺，该工艺包括以下步骤：

(1)备料：准备铅阳极泥、粒径为1～20mm的无烟煤分别置于不同的料仓中，备用；

(2)还原造渣过程：

a：所述的圆筒型熔炼炉底壁上设有4块透气砖。在圆筒型熔炼炉底部通过透气砖通入气体氮气，控制每块透气砖中通入氮气的通入量为6nm³/h，压力控制为0.2mpa；并打开圆筒型熔炼炉的纯氧燃烧装置(此处通入的氧气及天然气的压力均控制为0.04～0.1mpa；)通过调节通入纯氧燃烧装置中氧气及天然气的流量对炉体内进行加热升温至900±50℃；

b：打开料仓的出料口，料仓中的阳极泥及无烟煤分别由出料口置于第一计量皮带秤的上料端，然后通过第一计量皮带秤分别计量铅阳极泥的量及无烟煤的量(使得阳极泥与无烟煤的质量比为100：3)，计量后由计量皮带秤置于输送皮带上，然后输送至第二计量皮带秤，通过第二计量皮带秤将阳极泥和无烟煤通过圆筒型熔炼炉的加料口逐渐加入步骤a所述加热后的熔炼炉中，当圆筒型熔炼炉中熔液的液面达到气体喷枪处时、打开天然气气体喷枪及氧气气体喷枪通入天然气和氧气，进行圆筒型熔炼炉内的还原造渣反应；还原造渣过程中，炉内的温度为900±50℃；

该过程中，通过第二计量皮带秤称量控制阳极泥的加入速度为：开始加入的30min内以1～2t/h的速度进行加入，30min之后以3～5t/h的加入速度进行加入；无烟煤的加入具体为：无烟煤随着阳极泥混合加入的同时，无烟煤的加入质量均为阳极泥质量的3％进行加入；该过程中，天然气通入的流量为50m³/h，氧气的通入流量为115m³/h；氧气与天然气的气体压力均控制为0.2～0.3mpa；

在还原造渣过程中，当炉内熔液距离出渣口的距离为200mm时，停止阳极泥及无烟煤的加入，转动圆筒型熔炼炉，通过出渣口放出熔炼炉内的熔炼渣；放渣完成后，将圆筒型熔炼炉转回到原来的位置，继续通过加料口加入阳极泥及无烟煤进行还原造渣，当炉内熔液再次距离出渣口的距离为200mm时，再次转动圆筒型熔炼炉、通过出渣口进行放渣；如此重复进行，直至通过出渣口放渣之后所得液面与出渣口之间的距离为500mm时，停止加料，即完成阳极泥的还原造渣过程；

该过程中，熔炼渣中pbo与sio2的质量比为3：1；排出熔炼渣之后，此时所剩余的熔液中主要的成分为铅、铋、铜、金、银等金属，俗称贵铅。

(3)氧化精炼：

c：还原造渣完成后，将天然气气体喷枪中通入的天然气转换为通入氮气(通入时的压力与流量与步骤b中通入天然气时的压力及流量相同)，透气砖中继续通入氮气(每块透气砖中通入氮气的通入量为6nm³/h，压力控制为0.2mpa；)、氧气气体喷枪中继续通入氧气(其压力及流量与步骤b中相同)，对圆筒型熔炼炉内还原造渣之后的熔液进行氧化精炼，氧化精炼过程中熔炼炉内熔液的温度为900±50℃；在氧化精炼过程中，不断对熔炼炉熔液进行检测，金银合金品位为80～85％时，转动圆筒型熔炼炉通过出渣口排出氧化精炼过程中产生的氧化渣；

所述的氧化渣即为：将还原造渣后所得熔液中含有的铅砷锑铋等杂质氧化后形成的渣；还原造渣后所得熔液中的pb、cu、sb、bi、as等经过氧化反应生成相应的氧化物，形成氧化渣；

d：氧化渣放出后，将圆筒型熔炼炉转回到原位置；通过纯氧燃烧装置将熔炼炉内的温度调整为1000±50℃，并由加料口向圆筒型熔炼炉内加入碳酸钠，加入碳酸钠的量为熔炼铅阳极泥中含碲量的50％，在该条件下进行造碲渣，造碲渣过程中、不断对熔液中的碲含量进行检测，当熔液中碲含量≤0.3％时即碲渣造渣完成，转动圆筒型熔炼炉通过出渣口排出碲渣；碲渣排出后，将圆筒型熔炼炉转回原位置，继续进行熔炼、造铜渣，在造铜渣的过程中、不断对熔液中的铜含量进行检测，当熔液中铜含量≤1％时即铜渣造渣完成，转动熔圆筒型熔炼炉通过出渣口排出铜渣；铜渣排出后继续进行氧化精炼，并不断对炉内熔液进行检测，当熔液中金银合金的品位大于96％即完成氧化精炼过程，通过圆筒型熔炼炉上的金银合金出料口将精炼得到的金银合金排出，收集。

该实施例所得金银合金中主要成分为银、金、铜、碲，金银合金中各个成分质量含量如下：ag：97％、au：0.8％、cu：0.7％、te：0.2％。

实施例3

该实施例中处理的阳极泥为铅阳极泥，该阳极泥中各成分含量如下：pb:20％，sb:25％，as:3％，bi:8％，cu:5％，te:0.4％，au:0.07％，ag:6％，h2o:35％；所处理的阳极泥为新鲜的阳极泥。其他所述原料没有特殊说明的，均为市售。

利用上述一体连续两段式熔炼阳极泥的装置熔炼阳极泥的工艺，该工艺包括以下步骤：(1)备料：准备待处理的铅阳极泥、粒径为1～20mm的无烟煤分别置于不同的料仓中，备用；(2)还原造渣过程：

a：所采用的圆筒型熔炼炉底部炉壁中设有4块透气砖。在圆筒型熔炼炉底部通过透气砖通入氮气，控制每块透气砖中通入氮气的通入量为10nm³/h，压力控制为0.4mpa；并打开圆筒型熔炼炉的纯氧燃烧装置(此处通入的氧气及天然气压力均控制为0.04～0.1mpa；)，通过调节通入纯氧燃烧装置中氧气及天然气的流量对炉体内进行加热升温至1100±50℃；

b：打开料仓的出料口，料仓中的阳极泥及无烟煤分别由出料口置于第一计量皮带秤的上料端，然后通过第一计量皮带秤分别计量铅阳极泥的量及无烟煤的量(使得阳极泥与无烟煤的质量比为100：1)，计量后由计量皮带秤置于输送皮带上，然后输送至第二计量皮带秤，通过第二计量皮带秤将阳极泥和无烟煤通过熔炼炉的加料口逐渐加入步骤a所述加热后的熔炼炉中，当圆筒型熔炼炉中熔液的液面达到气体喷枪处时、打开天然气气体喷枪及氧气气体喷枪通入天然气和氧气，进行圆筒型熔炼炉内的还原造渣反应；还原造渣过程中，炉内的温度为1100±50℃；

该过程中，通过第二计量皮带秤称量控制阳极泥的加入速度具体如下：在开始的30min内以2t/h的加入速度进行加入，30min后以3t/h的加入速度进行加入；无烟煤的加入具体为：无烟煤随着阳极泥混合加入过程中，无烟煤的量均为阳极泥的加入量质量的1％；该过程中，天然气通入的流量为30m³/h；氧气的通入流量为65m³/h，氧气与天然气的气体压力均控制为0.2～0.4mpa；

在还原造渣过程中，当熔炼炉内熔液距离出渣口的距离为80mm时，停止阳极泥及无烟煤的加入，转动圆筒型熔炼炉，通过出渣口放出熔炼炉内的熔炼渣；放渣完成后，将圆筒型熔炼炉转回到原来的位置，继续通过加料口加入阳极泥及无烟煤进行还原造渣，当炉内熔液再次距离出渣口的距离为80mm时，再次转动圆筒型熔炼炉、通过出渣口进行放渣；如此重复进行，直至通过出渣口放渣之后所得熔炼炉内熔液液面与出渣口之间的距离为300mm时，停止加料，即完成阳极泥的还原造渣过程；

该过程中，熔炼渣中pbo与sio2的质量比为4：1；排出熔炼渣之后，所得熔液中的主要成分为铅、铋、铜、金、银等金属，俗称贵铅。

(3)氧化精炼：

c：还原造渣完成后，将天然气气体喷枪中通入的天然气转换为通入氮气(通入时的压力与流量与步骤b中通入天然气时的压力及流量相同)，透气砖中继续通入氮气(每块透气砖中通入氮气的通入量为10nm³/h，压力控制为0.4mpa；)、氧气气体喷枪中继续通入氧气(其压力及流量与步骤b中相同)，对圆筒型熔炼炉内还原造渣之后的熔液进行氧化精炼，氧化精炼过程中熔炼炉内熔液的温度为1100±50℃；在氧化精炼过程中，不断对熔炼炉熔液进行检测，金银合金品位为80～85％时，转动圆筒型熔炼炉通过出渣口排出氧化精炼过程中产生的氧化渣；

所述的氧化渣即为：将还原造渣后所得熔液中含有的砷锑铋铅等杂质氧化后形成的渣；还原造渣后所得熔液中的pb、cu、sb、bi、as等经过氧化反应生成相应的氧化物，形成氧化渣；

d：氧化渣放出后，将圆筒型熔炼炉转回到原位置；通过纯氧燃烧装置将圆筒型熔炼炉内的温度调整为1200±50℃，并由加料口向熔炼炉内加入碳酸钠，加入碳酸钠的量为所熔炼铅阳极泥中碲质量含量的50％，在该条件下进行造碲渣，造碲渣过程中、不断对熔液中的碲含量进行检测，当熔液中碲含量≤0.3％时即碲渣造渣完成，转动圆筒型熔炼炉通过出渣口排出碲渣；碲渣排出后，将圆筒型熔炼炉转回原位置，继续进行熔炼、造铜渣，在造铜渣的过程中、不断对熔液中的铜含量进行检测，当熔液中铜含量≤1％时即铜渣造渣完成，转动圆筒型熔炼炉通过出渣口排出铜渣；铜渣排出后继续进行氧化精炼，并不断对炉内熔液进行检测，当熔液中金银合金的品位大于96％即完成氧化精炼过程，通过圆筒型熔炼炉上的金银合金出料口将精炼得到的金银合金排出，收集。

该实施例所得金银合金中主要含有以下成分：银、金、铜、碲，各个成分的含量如下：ag:97％，au:0.8％，cu:0.8％，te:0.15％。

实施例4

该实施例中处理的阳极泥为铜阳极泥，该阳极泥中各成分的含量如下：pb:25％，sb:8％，as:7％，bi:5％，cu:15％，te:2.5％，au:0.1％，ag:13％，h2o:20％；所处理的阳极泥为新鲜的阳极泥。其他所述原料没有特殊说明的，均为市售。

利用上述一体连续两段式熔炼阳极泥的装置熔炼阳极泥的工艺，该工艺包括以下步骤：

(1)备料：准备铜阳极泥、粒径为1～20mm的无烟煤分别置于不同的料仓中，备用；

(2)还原造渣过程：

a：所采用的圆筒型熔炼炉底部炉壁中设有3块透气砖。在圆筒型熔炼炉底部由氮气的气体管道通过透气砖通入气体氮气，控制每块透气砖中通入氮气的通入量为6nm³/h，压力控制为0.3mpa；并打开圆筒型熔炼炉的纯氧燃烧装置(此处通入的氧气及天然气的压力均控制为0.04～0.1mpa；)，通过调节通入纯氧燃烧装置中氧气及天然气的流量对炉体内进行加热升温至1000±50℃；

b：打开料仓的出料口，料仓中的阳极泥及无烟煤分别由出料口置于第一计量皮带秤的上料端，然后通过第一计量皮带秤分别计量铅阳极泥的量及无烟煤的量(使得阳极泥与无烟煤的质量比为100：6)，计量后由计量皮带秤置于输送皮带上，然后输送至第二计量皮带秤，通过第二计量皮带秤将阳极泥和无烟煤通过圆筒型熔炼炉的加料口逐渐加入步骤a所述加热后的熔炼炉中，当圆筒型熔炼炉中熔液的液面达到气体喷枪处时、打开天然气气体喷枪及氧气气体喷枪通入天然气和氧气，进行熔炼炉内的还原造渣反应；还原造渣过程中，炉内的温度为1000±50℃；

该过程中，通过第二计量皮带秤称量控制阳极泥的加入速度具体如下：开始30min内以1～2t/h的加入速度进行加入，30min后以3t/h的加入速度进行加入；无烟煤的加入具体为：无烟煤随着铜阳极泥混合加入的过程中，无烟煤的加入量均为铜阳极泥加入量质量的6％；在该过程中，天然气通入的流量为40m³/h，氧气的通入流量为100m³/h，氧气与天然气的气体压力均控制为0.3～0.4mpa；

在还原造渣过程中，当熔炼炉内熔液液面距离出渣口的距离为120mm时，停止阳极泥及无烟煤的加入，转动圆筒型熔炼炉，通过出渣口放出熔炼炉内的熔炼渣；放渣完成后，将圆筒型熔炼炉转回到原来的位置，继续通过加料口加入阳极泥及无烟煤进行还原造渣，熔炼至炉内熔液液面再次距离出渣口的距离为120mm时，再次转动熔炼炉、通过出渣口进行放渣；如此重复进行，直至通过出渣口放渣之后所得熔炼炉内熔液液面与出渣口之间的距离为400mm时，停止加料，即完成阳极泥的还原造渣过程；

该过程中，所得熔炼渣中pbo与sio2的质量比为2：1；排出熔炼渣之后，此时所剩余熔液中主要的成分为铅、铋、铜、金、银等金属，俗称贵铅。

(3)氧化精炼：

c：还原造渣完成后，将天然气气体喷枪中通入的天然气转换为通入氮气(通入时的压力与流量与步骤b中通入天然气时的压力及流量相同)，透气砖中继续通入氮气(每块透气砖中通入氮气的通入量为6nm³/h，压力控制为0.3mpa；)、氧气气体喷枪中继续通入氧气(其压力及流量与步骤b中相同)，对圆筒型熔炼炉内还原造渣之后的熔液进行氧化精炼，氧化精炼过程中熔炼炉内熔液的温度为1000±50℃；在氧化精炼过程中，不断对熔炼炉熔液进行检测，金银合金品位为80～85％时，转动圆筒型熔炼炉通过出渣口排出氧化精炼过程中产生的氧化渣；

所述的氧化渣即为：将还原造渣后所得熔液中含有的砷锑铋铅等杂质氧化后形成的渣；还原造渣后所得熔液中的pb、cu、sb、bi、as等经过氧化反应生成相应的氧化物，形成氧化渣；

d：氧化渣放出后，将圆筒型熔炼炉转回到原位置；通过纯氧燃烧装置将圆筒型熔炼炉内的温度调整为1100±50℃，并由加料口向熔炼炉内加入碳酸钠，加入碳酸钠的量为熔炼铜阳极泥含碲量质量的50％，在该条件下进行造碲渣，造碲渣过程中、不断对熔液中的碲含量进行检测，当熔液中碲含量≤0.3％时即碲渣造渣完成，转动圆筒型熔炼炉通过出渣口排出碲渣；碲渣排出后，将圆筒型熔炼炉转回原位置，继续进行熔炼、造铜渣，在造铜渣的过程中、不断对熔液中的铜含量进行检测，当熔液中铜含量≤1％时即铜渣造渣完成，转动圆筒型熔炼炉通过出渣口排出铜渣；铜渣排出后继续进行氧化精炼，并不断对炉内熔液进行检测，当熔液中金银合金的品位大于96％即完成氧化精炼过程，通过圆筒型熔炼炉上的金银合金出料口将精炼得到的金银合金排出，收集。

该实施例所得金银合金中主要成分为银、金、铜、碲，各个成分的含量为ag:97％，au:0.8％，cu:0.9％，te:0.2％。

由以上内容可知：本发明在还原造渣过程中不添加造渣剂的条件下，完成了阳极泥的处理，且通过底壁透气砖进行微搅动，大大减少了熔炼过程中熔液的大幅度搅动对熔炼炉造成的腐蚀，明显延长了熔炼炉的使用寿命。回收得到了高纯度的金银合金，即在增加熔炼炉寿命、成本低，能耗低的条件下回收得到了高纯度的金银合金，具有很好的应用前景。