鉛陽極泥淺還原冶煉工藝的生產(chǎn)實(shí)踐

楊其壬，李 志，童章啟

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 鉛鋅金屬有限公司，江西 九江 332500）

鉛陽極泥淺還原冶煉工藝的生產(chǎn)實(shí)踐

楊其壬，李 志，童章啟

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 鉛鋅金屬有限公司，江西 九江 332500）

目前江銅鉛鋅公司鉛陽極泥具有低銀、高鉛、高鉍的特點(diǎn)，采用深度還原冶煉工藝存在很大的弊端，在此背景下，通過調(diào)整粉煤配比，進(jìn)行鉛陽極泥的淺還原冶煉。實(shí)踐表明，陽極泥冶煉中，降低粉煤的配比量可以降低貴鉛含Pb量，提高貴鉛Ag品位。當(dāng)粉煤配比量在W4時(shí)，可保證稀渣含Ag較低的情況下，很大程度提高貴鉛Ag品位。

鉛陽極泥；淺還原；貴鉛；粉煤配比量；綜合回收

1 引言

國(guó)內(nèi)鉛陽極泥冶煉工藝有三種［1-2］—火法冶煉、濕法冶煉、火法—濕法聯(lián)合冶煉，江西銅業(yè)鉛鋅金屬有限公司采用的是：火法—濕法聯(lián)合冶煉工藝，即貴鉛爐還原熔煉→分銀爐氧化精煉→銀電解→中頻澆鑄。

在鉛陽極泥還原熔煉方面，國(guó)內(nèi)大多數(shù)采用傳統(tǒng)冶煉工藝—深度還原，即將陽極泥中的Pb全部還原出來。此方法在富Ag陽極泥中缺點(diǎn)不太明顯，但在低Ag陽極泥的冶煉中缺點(diǎn)很明顯的體現(xiàn)為：（1）貴鉛爐貴鉛產(chǎn)出量大，加大了后期分銀爐氧化精煉負(fù)擔(dān)；（2）貴鉛Ag品位較低，易造成有價(jià)金屬流失；（3）提高了每公斤1#Ag的單耗。

針對(duì)鉛鋅公司目前的鉛陽極泥含Pb高、含Ag （4%～7%）低的情況，對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了調(diào)整，采用淺還原冶煉工藝—還原一部分Pb即淺還原。通過1年的生產(chǎn)實(shí)踐，該工藝具有以下特點(diǎn)：（1）相對(duì)減少了貴鉛產(chǎn)量，縮短了分銀爐冶煉周期，降低了分銀爐的工作量；（2）對(duì)比某煉鉛廠數(shù)據(jù)，在低Ag的情況下，貴鉛Ag品位相差不大；（3）節(jié)約了生產(chǎn)成本。

2 貴鉛爐還原熔煉工藝介紹

2.1 貴鉛爐還原熔煉基本原理

鉛陽極泥中大部分雜質(zhì)主要以氧化物形態(tài)存在，在高溫和配有還原劑的情況下，部分砷、銻以低價(jià)氧化物揮發(fā)進(jìn)入煙塵，其余相互作用或與加入的熔劑作用而造渣，雜質(zhì)氧化鉛大部分被加入的碳還原成金屬。由于鉛是金銀的良好捕集劑，鉛在沉降中大量熔解金銀等貴金屬，形成“貴鉛”與雜質(zhì)分離［3-5］。

2.2 陽極泥冶煉配入輔料及其作用

陽極泥冶煉配入輔料及其作用［6-7］如下：

（1）純堿：其主要作用是使砷、銻生成相應(yīng)的鹽入渣，以除去部分砷、銻，同時(shí)可以降低爐渣的熔點(diǎn)，使渣具有良好的流動(dòng)性，造成良好的分離條件。

（2）粉煤：粉煤的主要成份是炭（C），在熔煉過程中是一種還原劑，使氧化鉛（PbO），氧化鉍（Bi2O3）等還原，用燃燒的熱量使?fàn)t渣過熱，加強(qiáng)渣的流動(dòng)性。

對(duì)粉煤使用的實(shí)踐表明：粉煤加入量過多，反而會(huì)使渣含銀升高。這是由于過量的粉煤造成了過強(qiáng)的還原氣氛，大量還原鉛、鉍、銻以外的其它金屬雜質(zhì)使貴鉛中金銀含量降低，爐渣中的二氧化硅的含量相對(duì)升高，爐渣粘度相對(duì)增大，同時(shí)大量的粉煤灰也會(huì)使?fàn)t渣發(fā)干，引起扒渣困難，延長(zhǎng)操作時(shí)間，增大金銀在爐渣中的機(jī)械夾帶損失；粉煤加入過少，還原熔煉效果也不好，這是由于還原氣氛過弱，鉛、鉍、銻不能完全還原，降低對(duì)金銀的捕集能力，因而使得渣含銀升高。因此，粉煤的加入量應(yīng)為還原陽極泥中的鉛、鉍、碲所需的理論計(jì)算量，不應(yīng)過多或過少。

（3）鐵屑：鐵屑的配入，主要作用是在熔煉造渣過程中，將爐料中的鉛、鉍從化合物中置換出來，鐵的加入還可以改善爐渣的流動(dòng)性，但鐵屑過量，會(huì)加大爐渣的比重，影響渣和金屬的分離。

（4）螢石：螢石是使?fàn)t渣的比重降低，促進(jìn)渣、貴鉛的分離，但螢石過多則會(huì)對(duì)爐襯產(chǎn)生一定的損害。

2.3 陽極泥冶煉中粉煤配比的計(jì)算

設(shè)陽極泥xt，陽極泥中Pb（鉛原子）a，Bi（鉍原子）b，Ag（銀原子）c。

焦粉的主要成份是炭（C），在熔煉過程中是一種還原劑，使氧化鉛（PbO），氧化鉍（Bi2O3）氧化銀（Ag2O）等還原。

其反應(yīng)為：

對(duì)應(yīng)陽極泥量為Pb：xat Bi：xbt Ag：xct。

Pb原子量為207，Bi原子量為209，Ag原子量為108。

還原鉍所需C量為y2=9bx/209；

還原銀所需C量為y3=cx/36；

因此，計(jì)算所得的含碳量為y=y1+y2+y3。

3淺還原陽極泥冶煉的可行性分析

3.1 可行性分析

國(guó)內(nèi)同行業(yè)鉛陽極泥成分表如表1，我單位2013年鉛陽極泥成分表如表2。

表1 國(guó)內(nèi)同行業(yè)鉛陽極泥成分表 %

表2 2013年鉛陽極泥成分及含量 %

對(duì)比表1和表2數(shù)據(jù)，支持淺還原陽極泥冶煉的依據(jù)主要有：

（1）本單位Pb、Bi含量高于國(guó)內(nèi)其余同行業(yè)，作為富集Ag、Au有足夠的富余；

（2）陽極泥含Ag除2月份稍微偏高外，其余幾個(gè)月遠(yuǎn)低于同行業(yè)平均水平，為淺還原冶煉提供了充分的條件；

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合腰椎退變性側(cè)凸的診斷標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)凸 Cobb 角＞10°［7］；（2）既往無特發(fā)性脊柱疾病史及脊柱手術(shù)史。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）伴有影響脊柱骨盆序列的疾??；（2）精神異常不能配合治療者。

（3）如不進(jìn)行淺還原，將直接增加貴鉛爐貴鉛產(chǎn)出量，降低貴鉛Ag品位，增大分銀爐冶煉的工作量。

3.2 綜合工業(yè)試驗(yàn)條件

根據(jù)2.3公式計(jì)算出陽極泥冶煉所需的含C量如表3。

表3 陽極泥冶煉所需的含C量 %

計(jì)算還原所需粉煤量還應(yīng)考慮以下因素：（1）粉煤的含C量一般在60%左右；（2）粉煤中的C在冶煉過程中，一部分直接燃燒成CO2排空，另外一部分用于還原Pb、Bi以及Au、Ag以外的雜質(zhì)元素。

根據(jù)2013年全年陽極泥冶煉粉煤配比來看，進(jìn)行深度還原的粉煤配比量為W1左右。

此次實(shí)驗(yàn)的條件為：1月份采用深度還原，粉煤配比量為W1，2月份粉煤配比量為W2，3月份粉煤配比量為W3，4月份粉煤配比量為W4。

實(shí)驗(yàn)陽極泥成分表見表2。

3.3 綜合工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

圖1表示稀渣含Ag趨勢(shì)圖及公司考核值。圖2表示當(dāng)月陽極泥和貴鉛含Ag對(duì)比。

圖1 稀渣含Ag趨勢(shì)圖及公司考核值

從表4和圖1可以明顯看出，粉煤的配比量和稀渣含Pb、Ag量成反比，粉煤配入量為W4時(shí)，稀渣含Ag依然在公司考核范圍內(nèi)，對(duì)比國(guó)內(nèi)同行業(yè)來講也處于較好水平，直接證明了淺還原的可行性。

圖2 陽極泥和貴鉛含Ag對(duì)比

表5表示的是1-4月份，貴鉛中元素的平均化驗(yàn)結(jié)果，降低粉煤的配比量，可直接降低貴鉛中Pb含量以及提高貴鉛Ag含量。貴鉛中Ag含量的提高，間接降低了貴鉛爐貴鉛中產(chǎn)出量。分銀爐冶煉中，跑煙時(shí)間占整個(gè)冶煉周期的60%，實(shí)行淺還原可降低貴鉛中As、Sb含量，同時(shí)貴鉛爐貴鉛產(chǎn)出量降低，分銀爐冶煉中As、Sb總量降低，大大縮短了跑煙期，極大地降低了分銀爐的工作量，縮短了分銀爐周期，為銀合金產(chǎn)量的提高奠定了基礎(chǔ)。

貴鉛和陽極泥中的含Ag量對(duì)比（用a表示），粉煤配比量為W1時(shí)，a為1.6左右，而粉煤配比量為W4時(shí)，a為3.90。因此，陽極泥淺還原冶煉在應(yīng)對(duì)低Ag品位陽極泥時(shí)作用尤為明顯。

綜上所述，采用陽極泥淺還原冶煉可以在保證稀渣含Ag較低的情況下，提高貴鉛中Ag品位，降低As、Sb、Pb含量，同時(shí)間接減少貴鉛爐貴鉛

表4 稀渣化驗(yàn)結(jié)果分析表

表5 貴鉛化驗(yàn)結(jié)果分析表

產(chǎn)出量，降低分銀爐的工作量，縮短分銀爐周期，為提高銀合金產(chǎn)量奠定了良好基礎(chǔ)。

4 存在的不足

由于回收As、Sb的主原料是稀渣，采用陽極泥淺還原冶煉中稀渣含Pb高，故不利于As、Sb的綜合回收，因此下一步工作將尋求Ag合金冶煉和綜合回收的平衡點(diǎn)。

［1］王春光, 胡亮, 陳加希. 鉛陽極泥綜合回收技術(shù)[J]. 云南冶金, 2008, 37(6):78-80.

［2］周洪武. 鉛陽極泥冶煉技術(shù)簡(jiǎn)評(píng)和電熱連續(xù)熔煉的可行性[J]. 有色冶煉, 2002, 8(4):7-9.

［3］昆明冶煉廠. 有色冶金技術(shù)資料: 從鉛陽極泥中提取金銀[E]. 昆明:昆明冶煉廠, 1997:15-17.

［4］陳國(guó)發(fā). 重金屬冶金學(xué)[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1992:189-199.

［5］孫戩. 金銀冶金[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1986:286-289.

［6］楊雪琴. 從鉛陽極泥中回收貴金屬的技術(shù)[J]. 青?？萍? 2003(3):29-31.

［7］黃禮煌. 金銀提取技術(shù)[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 2001:275-277.

Production Practice on the Shallow Reduction Smelting Process of Lead Anode Slime

YANG Qi-ren, LI Zhi, TONG Zhang-qi
（JCC Lead ＆ Zinc Metal Co., Ltd., Jiujiang 332500, Jiangxi, China）

The characteristics of lead anode slime at JCC Lead ＆ Zinc Metal Co., Ltd. is at low silver, high lead and bismuth. The deep reduction smelting process used currently has a big drawback. In this background, the shallow reduction smelting of lead anode slime was carried out by adjusting the ratio of powdered coal. The results indicated that reducing the ratio of powdered coal can decrease the Pb content in your lead and increase Ag grade in your lead. When the ratio of powdered coal is W4, the low thin slag containing Ag can be obtained and Ag grade in your lead can be greatly improved.

lead anode slime；shallow reduction；your lead；the ratio of powdered coal；comprehensive recovery

TF812

A

1009-3842（2015）01-0033-03

2014-11-30

楊其壬（1965-），男，江西貴溪人，主要從事有色冶金生產(chǎn)與管理工作。E-mail: 765929469@qq.com