一种从含硫多金属冶炼渣中真空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种从含硫多金属冶炼渣中真空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法，属于有 色金属火法冶金和真空冶金技术领域。
【背景技术】
[0002] 含硫多金属冶炼渣是粗铅熔析除铜与加硫除铜过程产生的含硫冶炼渣。在熔析除 铜过程中，Cu在铅液中的溶解度随温度的降低而减小，当铅液温度下降到1225K以下时，析 出的结晶不是纯铜，而是含Pb的铜铅固溶体，它以固体状态浮在铅液面上。同时粗铅中的 As和Sb与Cu形成铜砷和铜铅化合物，以及几乎所有的Fe、Ni、Co、S等杂质元素，因不溶于 铅而也浮在铅液面上。粗铅经熔析除铜后，残存在铅中的铜一般采用加硫除铜的方法除去， 形成的Cu2S密度比铅小，又不溶于铅中，呈固体浮渣状态浮于铅液面上。含硫多金属冶炼 渣中含铅量很高但不能直接进入铅精炼工艺，因为其中的Cu、Ag、Sb、S、As、Fe、Ni、Co等杂 质对铅的性质有很大的影响，例如使其硬度增加韧性降低，抗腐蚀性减弱等。因此应对含硫 多金属冶炼渣另行处理，并综合回收各种有价金属。
[0003] 目前，含硫多金属冶炼渣一般采用苏打铁肩法进行处理，以回收其中的铜、铅及贵 金属。常用的火法回收工艺还有反射炉熔炼法、鼓风炉熔炼法、转炉熔炼法、电炉熔炼法。湿 法工艺有酸浸法、氨浸法及碱浸法。火法回收工艺得到的粗铅返精炼，铜锍回收铜，火法回 收工艺能耗高，流程长，贵金属分散，生产成本高。湿法回收工艺产生大量废水、废液，增加 了污水处理的成本。此外，含硫多金属冶炼渣在浸出时会产出大量的铅渣，给液固分离带来 极大的困难。
[0004] 对于真空蒸馏的方法处理含硫多金属冶炼渣，中国发明专利申请公布号 CN102676832A公布了一种铜浮渣真空蒸馏分离铜与铅的方法，它提供了一种铜浮渣真空蒸 馏分离铜与铅的方法，将铜浮渣置于真空环境中，加入还原剂焦粉，在压强为5-200Pa、温度 为900-1300°C的条件下进行蒸馏分离30-180分钟，铜浮渣中的Pb及PbS在蒸馏下进入气 相，经冷凝后即得到粗铅；铜浮渣中的Cu2S、Cu留在蒸馏残余物冰铜中，从而实现铜浮渣中 铜与铅的分离。中国发明专利申请公布号102373336A公布了一种分离炼铅产铜浮渣中铜 和银的方法，提供了一种分离炼铅产铜浮渣中铜和银的方法，将炼铅产铜浮渣经还原处理 为固体合金物料，在压力小于5Pa，1100~1200°C，保温30~60min，1400~1600°C，保温 1~3h，得到的挥发物为铅银合金，残余物为铜合金；再将铅银合金作为原料进入常规铅冶 炼工序或电解精炼工序，银富集于阳极泥中，即得到回收银；铜合金直接作为原料，以常规 方法即得到回收金属铜。
[0005] 本发明与上诉专利所研究的方法相同的是，都采用了真空蒸馏的方法，但存在许 多关键的不同点，其一，本发明直接对含硫多金属冶炼渣进行真空蒸馏富集有价金属，不需 要采用焦粉还原，简化了工艺流程；其二，本发明对所处理的含硫多金属冶炼渣的粒径和形 状没有要求，无需球磨预处理或是还原成固体物料，原料适应性强；其三，本发明的实验规 模为500Kg/炉远远大于专利CN102676832A2. 5Kg/炉和专利102373336A20Kg的实验规 模；其四，本发明采用的是真空蒸馏分级冷凝技术不仅实现了专利CN102676832A所述的铅 铜的分离，还实现了还实现了金属和金属硫化物的分离，以及本发明没有对铜银进行分离 与专利102373336A的铜银分离有较大差异。
[0006] 综上，本发明对含硫多金属冶炼渣直接采用真空蒸馏的方法脱硫富集铜银锑，将 金属硫化物与金属进行分级冷凝，实现了金属和金属硫化物的分离，以及铅与铜银锑的分 离，简化了工艺流程。既提高了资源的有效利用率和经济效益，又减轻了对环境的污染，具 有冶炼流程短、对环境友好、劳动条件好等优点，符合节能和清洁生产的要求。
【发明内容】
[0007] 针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种从含硫多金属冶炼渣中真 空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法。本发明以含硫多金属冶炼渣为原料，通过真空蒸馏富集其 中的有价金属铜、银、铺，该工艺无需添加任何试剂，含硫多金属冶炼渣通过真空蒸馏分级 冷凝，可以得到含铜低于2%的粗铅冷凝物，含S为8~30%的硫化物和金属合金，以及含Pb 低于1%，含S低于0. 5%的铜银锑合金，本发明通过以下技术方案实现。
[0008] -种从含硫多金属冶炼渣中真空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法，其具体步骤如下： 首先将含硫多金属冶炼渣至于真空炉内，在炉内压强为20~400Pa、蒸馏温度为1000~ 1250°C条件下蒸馏3~8h，一级冷凝器上获得含S8~30wt%的硫化物和金属合金，二级冷 凝器上获得含Pb85~95wt%、含铜低于2%的粗铅，可直接进入粗铅电解精炼，残留物为铜银 锑合金。
[0009] 所述含硫多金属冶炼渣包括以下质量百分比组分：Pb40~80%，CulO~25%， AglOO~4000g/t，Sb5 ~30%，S〈10%，As〈10%。
[0010] 所述真空炉单炉处理量为500Kg/炉。
[0011] 本发明的具体实施方案是：将含硫多金属冶炼渣原料直接置于真空炉内，开启真 空栗和循环冷却水，将压力抽至极限真空20Pa;然后开启加热开关，使炉内温度升至所需 实验温度，压力为20~400Pa，恒温一定时间，一级冷凝物为硫化物和金属合金，二级冷凝 物为粗铅，坩埚中的残余物自然冷却为铜银锑合金；蒸馏结束后，关闭加热开关，继续通循 环冷却水冷却，当炉温降至KKTC以下时，停炉打开真空炉取出挥发物和残留物。
[0012] 所述残留物为铜银锑合金，含Cu为35~70wt%，含Sb为15~50wt%，含S〈l%，含 Ag为4000~10000g/t。Pb和S的脱除率分别为90%~99%、90~99%，Cu直收率为95~ 99%，Ag的直收率为85%~97%，Sb的直收率为85~95%。
[0013] 本发明的有益效果是： 1、本发明原料适应性强，该方法可以处理各种含硫多金属冶炼渣。
[0014] 2、所述含硫多金属冶炼渣中无需添加任何试剂，直接置于真空炉内处理，简化了 工艺流程。
[0015] 3、该方法所用真空炉的单炉处理能力为500Kg/炉，周期为7~12小时。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明作进一步说明。
[0018] 实施例1 如图1所示，该从含硫多金属冶炼渣中真空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法，其具体步骤 如下： 将500Kg含硫多金属冶炼渔原料直接置于真空炉内，开启真空栗和循环冷却水，将压 力抽至极限真空20Pa;然后开启加热开关，使炉内温度升至所需1250°C，恒温蒸馏5小时， 炉内压力16 0Pa，一级冷凝物为硫化物和金属合金，二级冷凝物为粗铅，:t甘埚中的残余物 自然冷却为铜银锑合金；蒸馏结束后，关闭加热开关，继续通循环冷却水冷却，当炉温降至 KKTC以下时，停炉打开真空炉取出挥发物和残留物。实验结果见表1所示。
[0019] 表1含硫多金属冶炼渣真空蒸馏结果分析
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[0020] 实施例2 如图1所示，该从含硫多金属冶炼渣中真空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法，其具体步骤 如下： 将500Kg含硫多金属冶炼渔原料直接置于真空炉内，开启真空栗和循环冷却水，将压 力抽至极限真空20Pa;然后开启加热开关，使炉内温度升至所需1050°C，恒温蒸馏8小时， 炉内压力10 0Pa，一级冷凝物为硫化物和金属合金，二级冷凝物为粗铅，:t甘埚中的残余物 自然冷却为铜银锑合金；蒸馏结束后，关闭加热开关，继续通循环冷却水冷却，当炉温降至 KKTC以下时，停炉打开真空炉取出挥发物和残留物。实验结果见表2所示。
[0021] 表2含硫多金属冶炼渣真空蒸馏结果分析
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[0022] 实施例3 如图1所示，该从含硫多金属冶炼渣中真空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法，其具体步骤 如下： 将500Kg含硫多金属冶炼渔原料直接置于真空炉内，开启真空栗和循环冷却水，将压 力抽至极限真空20Pa;然后开启加热开关，使炉内温度升至所需KKKTC，恒温蒸馏3小时， 炉内压力IOOPa，一级冷凝物为硫化物和金属合金，二级冷凝物为粗铅，:t甘埚中的残余物 自然冷却为铜银锑合金；蒸馏结束后，关闭加热开关，继续通循环冷却水冷却，当炉温降至 KKTC以下时，停炉打开真空炉取出挥发物和残留物。实验结果见表3所示。
[0023] 表3含硫多金属冶炼渣真空蒸馏结果分析
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[0024] 实施例4 如图1所示，该从含硫多金属冶炼渣中真空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法，其具体步骤 如下： 将500Kg含硫多金属冶炼渔原料直接置于真空炉内，开启真空栗和循环冷却水，将压 力抽至极限真空20Pa;然后开启加热开关，使炉内温度升至所需1KKTC，恒温蒸馏5小时， 炉内压力400Pa，一级冷凝物为硫化物和金属合金，二级冷凝物为粗铅，:t甘埚中的残余物 自然冷却为铜银锑合金；蒸馏结束后，关闭加热开关，继续通循环冷却水冷却，当炉温降至 KKTC以下时，停炉打开真空炉取出挥发物和残留物。实验结果见表4所示。
[0025] 表4含硫多金属冶炼渣真空蒸馏结果分析
以上结合附图对本发明的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施 方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下 作出各种变化。
【主权项】
1. 一种从含硫多金属冶炼渣中真空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法，其特征在于具体步 骤如下：首先将含硫多金属冶炼渣至于真空炉内，在炉内压强为20~400Pa、蒸馏温度为 1000~1250°C条件下蒸馏3~8h，一级冷凝器上获得含S8~30wt%的硫化物和金属合金， 二级冷凝器上获得含Pb85~95wt%、含铜低于2%的粗铅，残留物为铜银锑合金。2. 根据权利要求1所述的从含硫多金属冶炼渣中真空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法， 其特征在于：所述含硫多金属冶炼渣包括以下质量百分比组分：Pb40~80%，CulO~25%， AglOO ~4000g/t，Sb5 ~30%，S〈10%，As〈10%。3. 根据权利要求1所述的从含硫多金属冶炼渣中真空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法，其 特征在于：所述真空炉单炉处理量为500Kg/炉。
【专利摘要】本发明涉及一种从含硫多金属冶炼渣中真空蒸馏脱硫富集铜银锑的方法，属于有色金属火法冶金和真空冶金技术领域。首先将含硫多金属冶炼渣至于真空炉内，在炉内压强为20～400Pa、蒸馏温度为1000～1250℃条件下蒸馏3～8h，一级冷凝器上获得含S8～30wt%的硫化物和金属合金，二级冷凝器上获得含Pb85～95wt%、含铜低于2%的粗铅，残留物为铜银锑合金。本发明以含硫多金属冶炼渣为原料，通过真空蒸馏富集其中的有价金属铜、银、锑，该工艺无需添加任何试剂，含硫多金属冶炼渣通过真空蒸馏分级冷凝，可以得到含铜低于2%的粗铅冷凝物，含S为8～30%的硫化物和金属合金，以及含Pb低于1%，含S低于0.5%的铜银锑合金。
【IPC分类】C22B30/02, C22B7/04, C22B11/00, C22B15/00
【公开号】CN105087952
【申请号】CN201510572688
【发明人】蒋文龙, 刘大春, 戴卫平, 杨斌, 杨崇方, 徐宝强, 熊恒, 李一夫, 速斌, 戴永年, 王宇栋
【申请人】昆明理工大学, 昆明鼎邦科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月10日