一種綜合回收含鉍複雜物料中有價金屬的方法
2023-04-22 19:10:56
專利名稱：一種綜合回收含鉍複雜物料中有價金屬的方法
技術領域：
本發明涉及冶金領域中火法冶金過程，特別是有效地綜合回收含鉍復 雜物料中有價金屬的方法。
背景技術：
含鉍複雜物料主要來源是有色金屬冶煉過程中的中間產物，如銅冶煉 過程的轉爐煙塵、鉛冶煉過程的陽極泥和中和渣等，主要含有鉍、鉛、銅、銻、銀和金等金屬， 是提取鉍的重要原料。由於該類物料中有價金屬種類多，如果返回原有的主金屬冶煉流程， 不僅綜合回收效益差，而且會嚴重影響主金屬的產品質量，甚至導致整個生產過程無法正 常運行，所以，含鉍複雜物料中有價金屬的綜合回收難度比較大。有關含鉍複雜物料中有價金屬綜合回收方法的研究很多，其中，有工業應用實踐 的方法主要有熔煉法和酸浸法兩種。熔煉法就是將含鉍物料配入純鹼、鐵粉、粉煤等試劑後在反射爐或轉爐中沉澱熔 煉，直接產出高鉍合金，該方法已經工業化生產，無廢水排放，但是存在金屬回收率低、處理 能力低、能耗高、高值試劑消耗大和成本高等缺點。而酸浸法則是用鹽酸直接浸出含鉍複雜 物料中的相關金屬，然後再用中和水解等方法從鹽酸浸出液中分別回收鉍、銻和鉛等金屬。 雖然酸浸法可以做到有價金屬的分離，成本較低，但是存在金屬回收率低、廢水排放量大和 綜合回收效益差等缺點。發明內容本發明的目的是提供一種能綜合回收含鉍複雜物料中有價金屬，且過 程無汙染的冶金方法。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是含鉍複雜物料經過配料後制團，然後 在鼓風爐中熔煉產出鉛鉍合金、冰銅、渣和煙塵，鉛鉍合金熔鑄陽極板後在氟矽酸鉛體系中 電解精煉，陰極產出電鉛，鉍及其它稀貴貴金屬富集在陽極泥中，實現了有價金屬的綜合回 收與初步分離。具體的工藝過程和工藝參數如下1配料與制團將含鉍複雜物料、鐵礦石和石灰石破碎並磨細至粒徑為0. 8 20mm，然後依次按 重量比為1 0. 08 0. 12 0. 1 0. 15配料，所有物料加水混勻後制團，控制球團水分 含量為25 45%，待球團自然乾燥至水分為5 10%時即可入爐熔煉。2鼓風爐熔煉將球團和焦炭按重量比為1 0.13 0.18加入到鼓風爐中進行還原熔煉，鼓風 爐爐床面積為0. 5 1. 5m2之間，控制主要條件溫度1100 1300°C、風量30 IOOm3/ min,實行間歇式加料和放料方式，間隔15 30min加入球團和焦炭總重300 500Kg，間隔 20 60min放出鉛鉍合金重量約300 500Kg，間隔90 180min放出鉍冰銅重量約200 250Kg，間隔30 90min放出熔煉渣重量約100 200Kg，熔煉煙氣經過收塵後排放。經過 鼓風爐還原熔煉過程，使鉍、鉛和稀貴金屬等還原進入鉛鉍合金，從煙塵和鉍冰銅中分別回 收銻和銅，實現了有價金屬的回收與初步分離。3熔鑄陽極板將鉛鉍合金熔化後澆鑄成電解用的陽極板，陽極板規格760mmX640mmX (8 15mm)，每塊陽極板的重量保持在65 75kg之間，剔除毛刺和飛邊後送去電解。4鉛鉍合金電解在氟矽酸體系中電解分離鉛鉍合金中的有價金屬，控制電解液主要成分鉛濃度 60 120g/L和氟矽酸濃度120 160g/L、槽電壓0. 3 0. 6V、電流密度160 180A/m2、 電解液循環速度15 40L/min、極距8 12mm、溫度35 45°C、電解周期3 7天，陰極析 出鉛，鉍和銀等金屬富集在陽極泥中。所述的鐵礦石、石灰石、焦炭和氟矽酸均為工業級。與傳統的含鉍物料處理方法比較，本發明具有以下優點該方法實現了含鉍複雜 物料中有價金屬的有效回收，綜合回收效果好；各金屬回收率高，鉍、鉛和銀的回收率都達 到99%以上，貴金屬富集比高；設備處理能力大、試劑消耗小、成本低；本發明的勞動強度 低、處理時間短、操作方便。本發明適用於處理有色金屬冶煉過程產出的含鉍複雜物料，其主要成分範圍以 重量百分比計為(％ ) :Bi 5 35、PblO 38、Sb5 20、Cu4 12、S3 8禾Π AgO. 05 1. 5%。
圖1 本發明工藝流程示意圖。
具體實施例方式實施例1 含鉍複雜物料主要成分以重量百分比計為(％) :Bil5.20、Pb28.65、Sb9.64、 Cu3. 58和AgO. 12 ；鐵礦石中FeO含量大於75%，石灰石中CaO含量大於50%。將含鉍複雜 物料、鐵礦石和石灰石破碎並磨細至粒徑100%小於1. 5mm，然後依次取27500kg、2750kg和 3300kg，加入700Kg水混勻後制團，將球團自然乾燥至水分為8. 0%後送鼓風爐熔煉。採用爐床面積為0. 5m2的鼓風爐進行還原熔煉，控制鼓風爐溫度1100 1200°C和 風量60m7min的條件下加料，每15min依次加入350kg球團和56kg焦炭，熔煉產物鉛鉍合 金、鉍冰銅和熔煉渣的放出時間間隔分別為45min、150min和75min，各產物每次放出的重 量分別在380kg、220kg和IlOkg左右波動，各產物的主要成分見表1。表1鼓風爐熔煉過程各產物的主要成分1%
_Bi Pb Ag Cu Sb S 根據表1中熔煉渣的成分計算，鉍、鉛和銀的回收率都達到99%左右，經過鼓風爐 還原熔煉過程，實現了有價金屬的回收與初步分離。將鉛鉍合金熔鑄的陽極板規格760mmX 640mmX 10mm,每塊板重量為71Kg，剔除毛 刺和飛邊後裝入規格3000mmX 1200mmX 840mm的電解槽中電解，每槽放置陽極板30個，控制電解液中氟矽酸濃度、鉛濃度分別為140g/L和90g/L，電解液40°C、溫度槽電壓0. 40V、 電流密度120A/m2、電解液循環速度20L/min、極距10mm、電解時間3天，每塊陰極板產出鉛 約30kg，每塊陰極板產出的陽極泥和殘極重量分別為9. 5kg和28kg，從陽極泥中進一步回 收鉍和稀貴金屬，電解殘極板返回下一批電解過程，鉛鉍合金電解過程各產物的主要成分 見表2。 表2鉛鉍合金電解過程各產物的主要成分1% 從表2可以看出，通過鉛鉍合金電解過程，使鉍和銀等金屬99%以上富集於陽極 泥中，鉛在陰極析出，由於陰極鉛中鉍含量的超標，該類鉛只能達到國標二號鉛標準。
權利要求
一種綜合回收含鉍複雜物料中有價金屬的方法，其特徵在於包括以下工藝過程(1)配料與制團將含鉍複雜物料、鐵礦石和石灰石破碎並磨細至粒徑為0.8～20mm，然後依次按重量比為1∶0.08～0.12∶0.1～0.15配料，所有物料加水混勻後制團，控制球團水分含量為25～45％，待球團自然乾燥至水分為5～10％時即可入爐熔煉；(2)鼓風爐熔煉將球團和焦炭按重量比為1∶0.13～0.18加入到鼓風爐中進行還原熔煉，控制主要條件溫度1100～1300℃、風量30～100m3/min，實行間歇式加料和放料方式，間隔15～30min加入球團和焦炭總重300～500Kg，間隔20～60min放出鉛鉍合金重量300～500Kg，間隔90～180min放出鉍冰銅重量200～250Kg，間隔30～90min放出熔煉渣重量100～200Kg，熔煉煙氣經過收塵後排放，經過鼓風爐還原熔煉過程，使鉍、鉛和稀貴金屬還原進入鉛鉍合金，從煙塵和鉍冰銅中分別回收銻和銅，實現有價金屬的回收與初步分離；(3)熔鑄陽極板將鉛鉍合金熔化後澆鑄成電解用的陽極板，剔除毛刺和飛邊後送去電解；(4)鉛鉍合金電解在氟矽酸體系中電解分離鉛鉍合金中的有價金屬，控制電解液主要成分鉛濃度60～120g/L和氟矽酸濃度120～160g/L、槽電壓0.3～0.6V、電流密度160～180A/m2、電解液循環速度15～40L/min、極距8～12mm、溫度35～45℃、電解周期3～7天，陰極析出鉛，鉍和銀金屬富集在陽極泥中。
2.根據權利要求1所述的綜合回收含鉍複雜物料中有價金屬的方法，其特徵在於步 驟(3)所述的陽極板規格是760mmX640mmX8 15mm，每塊陽極板的重量為65 75kg。
3.根據權利要求1所述的綜合回收含鉍複雜物料中有價金屬的方法，其特徵在於步 驟(1)所述的鐵礦石、石灰石、焦炭和氟矽酸均為工業級。
全文摘要
一種綜合回收含鉍複雜物料中有價金屬的方法，含鉍複雜物料經過配料後制團，然後在鼓風爐中熔煉產出鉛鉍合金、冰銅、渣和煙塵，鉛鉍合金熔鑄陽極板後在氟矽酸鉛體系中電解精煉，陰極產出電鉛，鉍及其它稀貴貴金屬富集在陽極泥中，實現了有價金屬的綜合回收與初步分離。本發明的方法各種金屬回收率高，鉍、鉛和銀的回收率都達到99％以上，貴金屬富集比高；設備處理能力大、試劑消耗小、成本低；本發明的勞動強度低、處理時間短、操作方便。
文檔編號C22B7/00GK101928836SQ20101027416
公開日2010年12月29日 申請日期2010年9月7日 優先權日2010年9月7日
發明者劉偉鋒, 李流鋒, 楊天足 申請人:湖南昭山冶金化工有限公司