一种冶炼铅阳极泥的方法
【专利摘要】本发明公开了一种冶炼铅阳极泥的方法，包括将铅阳极泥在富氧条件下自热熔炼，充分氧化，从而破坏铅阳极泥的结构，得到第一铅合金；将所述第一铅合金在富氧条件下通过碱性精炼除去其中的砷，得到第二铅合金；将所述第二铅合金在富氧条件下吹炼除去其中的锑，得到贵铅；将所述贵铅电解，得到含银质量≥80％的银铅阳极泥；将所述含银质量≥80％的银铅阳极泥通过还原熔炼和电解得到含银质量≥96％的高纯银。本发明提供的方法使得铅阳极泥中的有害元素砷得到脱除，并可以对其进行压砖处理得到无害化砌砖，还能使得其中的高含量锑在富氧中温吹炼过程中得到99％以上的等级锑白，再逐步经过贵铅电解、还原熔炼、银电解得到99.99％高纯银。
【专利说明】一种冶炼铅阳极泥的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属冶炼【技术领域】，具体涉及一种冶炼铅阳极泥的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，国内外铅阳极泥中砷锑的含量越来越高，采用现有铅阳极泥工艺在生产过 程中都会产生大量的高砷锑烟灰，增加了综合回收有价金属的难度，并对环境造成很大危 害。为了减少环境污染特别是砷污染，以及综合利用铅阳极泥中高含量锑，开发了多种铅阳 极泥冶炼工艺，但是这些工艺大部分都由于存在操作环境差、污染严重、生产周期长、有价 金属得不到综合利用等诸多问题而面临挑战。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提出冶炼铅阳极泥的方法，以提高铅阳极泥中金属 的回收利用率。
[0004] 基于上述目的，本发明提供的冶炼铅阳极泥的方法包括以下步骤：
[0005] 将铅阳极泥在富氧条件下自热熔炼，充分氧化，从而破坏铅阳极泥的结构，得到第 一铅合金；
[0006] 将所述第一铅合金在富氧条件下通过碱性精炼除去其中的砷，得到第二铅合金；
[0007] 将所述第二铅合金在富氧条件下吹炼除去其中的锑，得到贵铅；
[0008] 将所述贵铅电解，得到含银质量> 80%的银铅阳极泥；
[0009] 将所述含银质量> 80%的银铅阳极泥通过还原熔炼和电解得到含银质量> 96% 的高纯银。
[0010] 较佳地，所述冶炼铅阳极泥的方法包括以下步骤：
[0011] 1)将铅阳极泥在熔炼温度为800?1000°C、鼓入含氧体积分数为25?30%、流量 为1000?1500m 3Am2 . h)富氧的条件下熔炼3?7小时，得到第一铅合金、熔渣和烟灰；
[0012] 2)向所述第一铅合金中加入片碱，并在烙炼温度为400?500°C、鼓入含氧体积分 数为25?30%、流量为1000?1500mV(m 2 · h)富氧的条件下精炼2?3小时，得到砷渣 和第二铅合金；
[0013] 3)将所述第二铅合金在熔炼温度为600?800°C、鼓入含氧体积分数为25? 40%、流量为2100?2500m 3Am2 · h)富氧的条件下熔炼2?3小时，得到锑白与贵铅；
[0014] 4)所述贵铅再经过电解得到电铅与含银质量> 80%的银铅阳极泥；
[0015] 5)将所述含银质量> 80%的银铅阳极泥再经过还原熔炼得到粗银和铅渣；
[0016] 6)将所述粗银进行电解，得到含银质量> 96%的高纯银。
[0017] 较佳地，在所述步骤1)中，熔渣返回铅冶炼系统，烟灰返回熔炼系统，与富氧一起 鼓入熔炼锅。
[0018] 优选地，所述步骤2)中，向砷渣加入中添加量为1/1000?3/1000的胶凝剂，砷渣 经过固化压砖，得到砌块。
[0019] 可选地，所述凝胶剂选自水泥、粉煤灰、河沙和三乙醇胺中的至少一种。
[0020] 可选地，在所述步骤5)中，铅渣返回熔炼系统，与步骤1)中铅阳极泥一起自热熔 炼。
[0021] 较佳地，所述片碱加入量为理论值的1?2倍用量，至砷渣表面变成浅灰色。
[0022] 较佳地，所述贵铅电解条件为：
[0023] 电流强度：3500 ?4000A ;
[0024] 电流密度：15〇 ?l8〇A/m2 ;
[0025] 电解液化学成份：总酸（SiF42 -) :100 ?180g/l、Pb2+:55 ?120g/l、Ag 彡 O.OOlg/ l、Pb < 0· 002g/l、Cu < 0· 002g/l、Sb < 0· 8g/l、Fe < 4g/l、F < 8g/l、氨基酸：5 ?22g/ 1 ;
[0026] 添加剂用量：骨胶：2kg/t析出铅，β -奈酚：0. 008kg/t析出铅，黄丹：7. 5kg/t析 出铅；
[0027] 电解液温度：40°C?50°C ;
[0028] 电解液循环量：（20?40) L/min槽；
[0029] 同极距：90mm ;
[0030] 周期：阴极、阳极都为96h ;
[0031 ]槽电压：0· 35 ?0· 5V。
[0032] 优选地，所述还原熔炼的条件为：
[0033] 炉膛温度：100(TC?1200°C ;
[0034] 出 口压力：一10Pa ?一20Pa。
[0035] 优选地，所述粗银电解的条件为：
[0036] 阳极周期：45?48h ;
[0037] 电解液成份：Ag :80 ?120g/L、HN03 :6 ?8g/L、Cu 彡 20g/L、Bi 彡 1. Og/L、 Te ^ 0. 03g/L ；
[0038] 电流强度：500?700A电流密度：250?350A/m2 ;
[0039] 槽电压：2. 5 ?3V;
[0040] 同极间距：200mm ;
[0041] 银电解液配制的物料比：纯银粉：硝酸：水的重量比=1:1:1 ;反应时间：4h ;新电 解液成份：Ag 彡 600g/L、ΗΝ03 彡 50g/L ;
[0042] 银粉洗涤终点：洗涤至无色无酸；
[0043] 残极率：彡12%。
[0044] 从上面所述可以看出，本发明提供的冶炼铅阳极泥的方法以铅阳极泥为原料，采 用自热熔炼、碱性精炼、中温吹炼等工艺，使得铅阳极泥中的有害元素砷得到脱除，并可以 对其进行压砖处理得到无害化砌砖，还能使得其中的高含量锑在富氧中温吹炼过程中得到 99%以上的等级锑白，再逐步经过贵铅电解、还原熔炼、银电解得到99. 99%高纯银。
[0045] 因此，本发明提供的冶炼铅阳极泥的方法具有以下优点：
[0046] 1)本发明在一定程度上解决了有害元素砷污染的问题，对铅阳极泥中的砷分离并 进行了固化无害处理得到砌砖，砌砖经过检测其强度大于渣砖约小于红砖，砌砖的强度等 级为Mu7. 5,砌砖经过酸碱性水检测其稳定性也达到建筑材料标准，即酸碱性浸泡半个月后 检测水中不含砷离子，该砌砖可作为建筑材料用。
[0047] 2)本发明在富氧中温吹炼过程中产生99%以上的等级锑白，成功的直接回收铅 阳极泥中高富含量的锑，从而直接形成了等级锑白产品，并在创造利润的同时提高了铅阳 极泥中银的回收率。
[0048] 3)本发明成本低廉、流程简单，相比传统的熔炼吹炼工艺，本发明在成本上降低了 10%，银直收率高达96%以上（相比传统工艺提高了 2?3% )。
【专利附图】
【附图说明】
[0049] 图1为本发明实施例冶炼铅阳极泥的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0050] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本发明进一步详细说明。
[0051] 实施例1
[0052] 参见图1，其为本发明实施例冶炼铅阳极泥的工艺流程图。作为本发明的一个实施 例，所述冶炼铅阳极泥的方法包括以下步骤。
[0053] 1、取铅阳极泥3吨，在熔炼温度为850°C、鼓入含氧体积分数为27 %、流量为 1200mV(m2 . h)富氧的条件下自热熔炼4小时（即在加热通氧条件下铅阳极泥会自己发 热助其熔炼，降低了熔炼要求），从而破坏了铅阳极泥中大部分元素的结构，分别得到第一 铝合金、熔渣和烟灰。进一步地，该熔渣可以返回铅冶炼系统，烟灰可以返回熔炼系统，与富 氧一起鼓入熔炼锅。
[0054] 其中，所述铅阳极泥干燥后的物料成分为（以质量分数计）：铅：8. 54%，砷： 5. 38%，锑：38· 91%，银：6· 5824%，金：67g/t，铋：9· 60%。
[0055] 2、向所述第一铅合金中加入片碱，片碱加入量为理论值（砷与片碱生成5价砷酸 盐所需片碱量）的1.5倍用量，至砷渣表面变成浅灰色并稳定颜色（变色稳定后即脱砷基 本完毕），然后在熔炼温度为450°C、鼓入含氧体积分数为27%、流量为1200mV(m 2 . h)富 氧的条件下精炼2小时，得到砷渣和第二铅合金。进一步地，该砷渣可以经过固化压砖，得 到砌块。
[0056] 优选地，该砷渣的固化压砖条件为：向砷渣中加入的胶凝剂，固化压砖得到砌块。 较佳地，所述凝胶剂的添加量为砷渣质量的千分之一。其中，凝胶剂可以选自水泥、粉煤灰、 河沙和三乙醇胺中的至少一种。
[0057] 3、将所述第二铅合金在熔炼温度为700°C、鼓入含氧体积分数为33 %、流量为 2200mV(m2 · h)富氧的条件下熔炼2小时，得到含三氧化二锑99%以上的产品等级锑白与 贵铅。
[0058] 4、所述贵铅再经过电解得到电铅与高银铅阳极泥。
[0059] 优选地，所述贵铅电解条件为：
[0060] 电流强度：3500 ?4000A ;
[0061] 电流密度：150 ?180A/m2 ;
[0062] 电解液化学成份：总酸（SiF42 -) :100 ?180g/l、Pb2+:55 ?120g/l、Ag 彡 O.OOlg/ l、Pb < 0· 002g/l、Cu < 0· 002g/l、Sb < 0· 8g/l、Fe < 4g/l、F < 8g/l、氨基酸：5 ?22g/ 1 ；
[0063] 物理规格：铅电解液应外观清亮无杂物；
[0064] 添加剂用量：骨胶：2kg/t析出铅，β -奈酚：0. 008kg/t析出铅，黄丹：7. 5kg/t析 出铅；
[0065] 电解液温度：40°C?50°C ;
[0066] 电解液循环量：（20?40) L/min槽；
[0067] 同极距：90mm ;
[0068] 周期：阴极、阳极都为96h ;
[0069] 槽电压：0· 35 ?0· 5V。
[0070] 5、将所述高银铅阳极泥再经过还原熔炼得到粗银和铅渣。进一步地，所述铅渣可 以返回熔炼系统，与步骤1中铅阳极泥一起自热熔炼。
[0071] 较佳地，所述还原熔炼的条件为：
[0072] 炉膛温度：1000°C?1200°C ;
[0073] 处理量：200包/天（40?50kg) /包；
[0074] 出 口压力：一10Pa ?一20Pa。
[0075] 6、将所述粗银进行电解，得到高纯银。
[0076] 优选地，所述粗银电解的条件为：
[0077] 阳极周期：45?48h;
[0078] 电解液成份（g/L) :Ag :80 ?120、HN03 :6 ?8、Cu 彡 20、Bi 彡 1. 0、Te 彡 0· 03 ;
[0079] 电流强度：500?700A电流密度：250?350A/m2 ;
[0080] 槽电压：2. 5 ?3V;
[0081] 同极间距：200mm ;
[0082] 阳极板规格=450X260X135片/槽；阴极板规格：500X350X36片/槽材质：钛 板；
[0083] 电解液的间断循环：4?6次/班；
[0084] 银电解液配制的物料比：纯银粉：硝酸：水=1:1:1 (重量比）；反应时间：4h ;新 电解液成份：Ag彡600g/L、ΗΝ03彡50g/L ;
[0085] 电解液机械搅拌：20?22次/min ;
[0086] 银粉洗涤终点：洗涤至无色无酸；
[0087] 残极率：<12%。
[0088] 上述步骤中得到的熔渣，砌块，等级锑白，电铅，高纯银的元素成分及直收率见表 1(渣样都为干重）。
[0089] 表 1
[0090]
【权利要求】
1. 一种冶炼铅阳极泥的方法，其特征在于，包括以下步骤： 将铅阳极泥在富氧条件下自热熔炼，充分氧化，从而破坏铅阳极泥的结构，得到第一铅 合金； 将所述第一铅合金在富氧条件下通过碱性精炼除去其中的砷，得到第二铅合金； 将所述第二铅合金在富氧条件下吹炼除去其中的锑，得到贵铅； 将所述贵铅电解，得到含银质量> 80%的银铅阳极泥； 将所述含银质量> 80%的银铅阳极泥通过还原熔炼和电解得到含银质量> 96%的高 纯银。
2. 根据权利要求1所述的冶炼铅阳极泥的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 将铅阳极泥在熔炼温度为800?1000°C、鼓入含氧体积分数为25?30%、流量为 1000?1500mV(m2 . h)富氧的条件下熔炼3?7小时，得到第一铅合金、熔渣和烟灰； 2) 向所述第一铅合金中加入片碱，并在熔炼温度为400?500°C、鼓入含氧体积分数为 25?30%、流量为1000?1500m 3Am2 · h)富氧的条件下精炼2?3小时，得到砷渣和第 二铅合金； 3) 将所述第二铅合金在熔炼温度为600?800°C、鼓入含氧体积分数为25?40%、流 量为2100?2500m3Am 2 . h)富氧的条件下熔炼2?3小时，得到锑白与贵铅； 4) 所述贵铅再经过电解得到电铅与含银质量> 80%的银铅阳极泥； 5) 将所述含银质量> 80%的银铅阳极泥再经过还原熔炼得到粗银和铅渣； 6) 将所述粗银进行电解，得到含银质量> 96%的高纯银。
3. 根据权利要求2所述的冶炼铅阳极泥的方法，其特征在于，在所述步骤1)中，熔渣返 回铅冶炼系统，烟灰返回熔炼系统，与富氧一起鼓入熔炼锅。
4. 根据权利要求2所述的冶炼铅阳极泥的方法，其特征在于，所述步骤2)中，向砷渣加 入中添加量为1/1000?3/1000的胶凝剂，砷渣经过固化压砖，得到砌块。
5. 根据权利要求4所述的冶炼铅阳极泥的方法，其特征在于，所述凝胶剂选自水泥、粉 煤灰、河沙和三乙醇胺中的至少一种。
6. 根据权利要求2所述的冶炼铅阳极泥的方法，其特征在于，在所述步骤5)中，铅渣返 回熔炼系统，与步骤1)中铅阳极泥一起自热熔炼。
7. 根据权利要求2所述的冶炼铅阳极泥的方法，其特征在于，所述片碱加入量为理论 值的1?2倍用量，至砷渣表面变成浅灰色。
8. 根据权利要求2所述的冶炼铅阳极泥的方法，其特征在于，所述贵铅电解条件为： 电流强度：3500?4000A ; 电流密度：150?180A/m2 ; 电解液化学成份：总酸 SiF42 - :100 ?180g/l、Pb2+ :55 ?120g/l、Ag 彡 0· 001g/l、 Pb < 0· 002g/l、Cu < 0· 002g/l、Sb < 0· 8g/l、Fe < 4g/l、F < 8g/l、氨基酸：5 ?22g/l ; 添加剂用量：骨胶：2kg/t析出铅，β -奈酚：0. 008kg/t析出铅，黄丹：7. 5kg/t析出 铅； 电解液温度：40°C?50°C ; 电解液循环量：20?40L/min槽； 同极距：90臟； 周期：阴极、阳极都为96h; 槽电压：0. 35?0. 5V。
9. 根据权利要求2所述的冶炼铅阳极泥的方法，其特征在于，所述还原熔炼的条件为： 炉膛温度：l〇〇〇°C?1200°C ; 出 口压力：一l〇Pa ?一20Pa。
10. 根据权利要求2所述的冶炼铅阳极泥的方法，其特征在于，所述粗银电解的条件 为： 阳极周期：45?48h ; 电解液成份：Ag :80 ?120g/L、HN03 :6 ?8g/L、Cu 彡 20g/L、Bi 彡 1. 0g/L、Te 彡 0· 03g/ L ； 电流强度：500?700A电流密度：250?350A/m2 ; 槽电压：2. 5?3V ; 同极间距：200mm ; 银电解液配制的物料比：纯银粉：硝酸：水的重量比=1:1:1 ;反应时间：4h ;新电解液 成份：Ag 彡 600g/L、ΗΝ03 彡 50g/L ; 银粉洗涤终点：洗涤至无色无酸； 残极率12%。
【文档编号】C25C1/20GK104152702SQ201410429759
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】覃小龙, 柴承平, 谭霖, 粟明辉 申请人:郴州市金贵银业股份有限公司