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铜阳极泥氧化采用低温焙烧(精炼铜的阳极泥)

铜阳极泥氧化采用低温焙烧(精炼铜的阳极泥) 铜阳极泥的烟火熔炼——贵金属铅炉熔炼

过去,阳极泥铜浸出渣的冶炼多采用小型反射炉或平炉。如今,国内外广泛使用转炉或电炉。浸出渣加入还原剂和熔剂,还原熔炼生产出含金银总量30% ~ 40%的贵金属铅合金(俗称贵铅)。因此,冶炼操作的冶金炉俗称贵铅炉。

过去,反射炉或平炉被用作昂贵的铅炉。由于操作人员劳动强度大,特别是低熔点的铅合金经常残留在炉口,不容易清洗。当炉温上升时,由于低熔点合金的熔化,扎好的炉口经常跑出来。因此,许多工厂相继改用圆柱形卧式转炉和电炉。使用电炉冶炼不仅可以方便操作,还可以缩短冶炼时间,提高生产效率。

某厂使用的2.5t圆筒形卧式转炉的壳体是用15mm厚的锅炉钢板卷焊而成。内径2m,直径1.1m从炉壳到炉芯内衬一层10mm石棉板,半层(水平)耐火砖,一层镁砖。炉子容积约5.4m3,按容积的五分之二收费。每炉可处理2.5吨高密度的提渣或3.5吨高密度的返渣。

炉体(图1)由固定在底座上的两对支撑轮(夹角为60°)支撑,电机由减速器驱动。炉口向下旋转35°(出料),向上旋转10°(进料)。进料口为400mm×400mm,位于炉膛顶部,同时作为烟气出口。出料口(炉口)宽400毫米,高300毫米,位于炉体正前方。加热两根3层内管供给重油,油压343.233 ~ 392.266 kPa(3.5 ~ 4kg/cm2);蒸汽由中间管道供给,蒸汽压力为98.066 ~ 196.133 kpa(1 ~ 2kg∕·cm2);来自外管的压缩空气体的同心高压喷嘴,风压98.066 ~ 196.133 kpa(1 ~ 2kg∕·cm2),重油从炉体两侧喷出。为了保证冶炼过程中的炉温,冶炼时用砖封住炉口,烟气通过加料口进入全长约40m的烟道,再通过布袋除尘器经35m高的钢烟囱排入大气。

图1转换器原理图

一、铅炉的烘炉和洗炉

新转炉在建造、修理或停产再生产时,应进行烘炉,逐步提高炉温,以保护炉内砌体,延长炉龄。

新的炉子(更换砖)需要一个7天(168小时)的炉子。开始用木炭慢慢烘烤24小时,使炉温升至200℃。保温16小时后,以每8小时66℃的速度烘烤120小时,使炉温达到1100℃。然后,保温8h,开始装料和洗炉。中修(部分换砖)炉需要烘炉3天。再生产的停工取决于炉内是否有余热。一般烘炉需要32 ~ 48h,这样当炉温升到1200℃时,补炉熔化,不需要洗炉。一般对于全部换砖的大修或部分换砖的中修,都是将木炭烘烤到100℃的炉温,即向炉口和烟道口供应冷却水。炉温达到200℃后,加入木材加热,600℃后用重油(或柴油)加热至1200℃,洗炉。

洗炉是在炉内加入废铅或氧化铅粉尘(要加入还原剂和熔剂如焦屑、碳酸钠、萤石等进行带尘洗炉)。洗炉时间一般为24h,炉温保持在1000℃左右。为了减少铅的挥发损失,熔池液面应覆盖碎焦屑,以保持炉内还原气氛。洗炉过程中,应每半小时交替正转或反转炉体,保证熔池液面以下的砖缝灌满铅,防止金银渗入砖缝,降低直收率。洗炉后,铅排放成锭,下次再用。

第二步,熔炼除铜和硒的浸出渣

熔炼浸出渣除铜硒是将浸出渣洗涤后加入炉中,然后还原熔炼生产贵铅锭。某厂除铜除硒浸出渣成分(%): H2O2 30,Au1~1.5,AG10 ~ 15,Cu < 3,Pb15 ~ 20,SiO2 < 5,Se<0.3,SE < 0.3。冶炼时加入8% ~ 15%碳酸钠、3% ~ 5%萤石粉、6% ~ 10%焦屑(或煤粉)和2% ~ 4%铁屑。碳酸钠的用量也可以是浸提残渣中SiO2含量的1.8倍或略高。冶炼过程中,如果炉太厚或粘渣太多,可以适当增加碳酸钠的用量(太薄的渣减少)。由于贵金属铅的冶炼是在微还原气氛中进行的,还原剂(碎焦或煤粉)的用量应根据还原浸出渣中所含铜、镍和部分铅的需要(实际生产中根据生产实践经验配料)计算加入,以免过量。如果过量过大,大量杂质会一起还原成贵铅,贵铅中的金银含量会降低。

冶炼初期,随着炉温的逐渐升高,炉料首先煅烧释放出大量的水,然后有部分砷和锑被熏出。随着炉温的进一步升高,炉料不断熔化,开始发生还原反应和结渣过程。还原反应主要由焦炭粉尘和铁粉尘以及原料中的金属化合物组成。主要反应有:

2MeO+C 2Me+CO2

MeO+Fe Me+FeO

MeSO4+4Fe Fe3O4+FeS+Me

被还原的铅、铜、镍、铋等金属可以有效地捕集由金银组成的贵金属铅。结渣是炉料和熔剂之间的相互作用。主要反应有:

Na2CO3 Na2O+CO2↑

Na2O+SiO2

Na2O+Sb2O5

氧化钙+二氧化硅

氧化亚铁+二氧化硅

还原反应和造渣结束后,将炉内转为微氧化气氛,此时主要氧化砷和锑。砷在700℃挥发,此时部分锑挥发,部分锑以As2O3的形式浮在熔池表面。当炉温超过900℃时,大部分残留的砷和锑会形成不挥发的五氧化二砷进入渣中。重金属中除少量铅被氧化挥发外,其余铅、铜、镍、铋等。输入宝贵的线索。

初始温度上升应该较慢。在1 ~ 1.5h内将炉温升至950 ~ 1000℃后,将空气量和油量增加到1150 ~ 1200℃。炉料熔化后,用铲子对熔池进行彻底搅拌,防止炉料粘底。冶炼后期,温度升至1250 ~ 1300℃,并保持在此温度,直至薄渣排出。冶炼后期(出渣前1 ~ 2h)的升温,可将粘附在炉壁上的炉渣熔化,以便出渣时一并清理出去。否则,当贵重铅从渣中取出时,由于合金释放的大量潜热,会使炉温上升,熔渣从炉壁熔化,影响贵重铅的质量。出薄渣时,应经常观察渣层厚度,正确控制出渣量。刮渣时要适当抬高炉口,操作要平稳,不要搅动熔池中的金属,尽量不要带出金属。根据生产实践,稀渣与粘渣的配比以1.5 ~ 2 ∶ 1为宜。扒渣后将贵铅装入吊罐,再倒入铸铁模具中制成贵铅锭,送入银炉熔化银阳极板。每炉熔炼贵铅的总熔炼时间为8 ~ 12h。铅中金银的总量约为40%。

产生的稀渣通常含有0.1% ~ 0.2%的银和少量的金。稀渣在高炉中富集后,送至炼铅炉熔炼铜银合金,或送至炼铅。贵铅炉产生的粘渣通常含有较多的金银,在贵铅炉中可熔成“返渣贵铅”。烟尘的成分主要是砷和锑的氧化物,并含有少量的氧化铅等。

3、熔炼返回的炉渣

你的铅炉产生的粘渣和分银炉熔炼的氧化渣(俗称回渣)放入你的铅炉熔炼产生回渣,你的铅。由于返渣密度大,2.5t炉可熔化3.5t以上体积的炉渣,并加入7% ~ 12%碳酸钠、8% ~ 10%焦屑和2% ~ 4%萤石粉。固体渣含有大量的铁(Fe2O3和Fe3O4),一般不含铁屑。

返回渣的冶炼操作与除铜硒浸出渣基本相同。每炉总冶炼时间为19 ~ 23小时,原料和熔剂在炉内熔化,还原造渣结束并除去液态渣后,将涂有耐火泥的钢管插入熔池合金液中喷吹,以加速母材的氧化。为了依次氧化炉料中的贱金属杂质,熔池的氧化气氛不能太强,渣量(干渣)不能太多。

冶炼产生的返渣铅贵,金银总量约15% ~ 30%。送去银炉炼。将稀渣和粘渣合在一起,送入鼓风炉富集,然后返回铅炉熔炼铜银合金。

4.铜银合金渣的熔炼

回炉熔炼的稀渣和粘渣经鼓风炉富集后,在铅炉中熔化成铜银合金。由于原料密度高,上述2.5t转炉每炉可处理6 ~ 8t原料,总冶炼时间为40 ~ 90h。

炉料熔化后,吹氧化至取样断面呈粉红色,混有粗颗粒的氧化铜晶体析出,停止熔化。产生的炉渣被送至铜鼓风炉以回收铜。

生产的铜银合金用空气淬火器空气淬火成粉末,然后加入浓硫酸并焙烧使其硫酸化,然后在浸出除铜槽中浸出除铜。脱铜浸出渣与阳极泥脱铜脱硒浸出渣合并进行冶炼。

工厂使用的小型空气淬火器如图2所示。空气淬火器由焊接钢板制成。进气管25 ~ 40mm,气压147.099 ~ 196.133 kPa (1.5 ~ 2kg ∕ cm2),出气口扎8个直径3.5mm的斜孔,孔斜10° ~ 25°,孔相交于同一中心点。将熔融的铜银合金注入捣有耐火泥和焦粉混合物的钢制漏斗中,并从漏斗底部的中心孔流出。当它通过空气淬冷器出气口形成的交叉点时,熔融合金被高压空气破碎成粉末(俗称铜银合金渣),然后送去硫酸化焙烧浸出除铜。

图2空气淬火器示意图(单位:毫米)

动词 (verb的缩写)日立冶炼厂阳极泥浸出渣的电炉熔炼

为了提高金银的直收率,减少中间产品,缩短冶炼时间,减少流动资金的积压,日本矿业公司日立冶炼厂于1967年改用电炉从阳极泥中冶炼铜浸出渣,1968年用氧化炉冶炼贵金属铅,产出的粗银在分银炉中精炼。

电炉生产前期,由于原冶炼炉的操作条件,需要返回处理的冰铜和炉渣量较大,氧化炉生产的氧化铅经过再加工也返回大量金银原料。为了降低炉渣中的金银含量和中间产品的产量,1969年12月使用了一批新的电炉。改进前后的成分列于表1。采用新的电炉配料后,电炉到分银炉冶炼过程中需要返回处理的主要中间产品由6个减少到3个,各中间产品的金银含量大幅降低(如表2所示)。根据改善负担后的1971年月均统计,负担中的金银品位及产品的数量、品位和回收率见表3。表1改进前后的电炉配料

改进前后

原材料

佐料

名字

%

焦粉

铁屑

石英

硅酸盐矿石

硫化矿

PbO或(和)银渣

改进前

浸出渣

100

一氧化铅

100

冰铜

100

改进后

浸出渣

100

2

33~50

表2中间产品和金银含量的比较

名字

在改进配料之前

改进成分后

Au∕kg

Ag∕kg

Au∕kg

Ag∕kg

电炉锍

12.4

1560

氧化铅,贵重的铅

15.6

1450

铅锍氧化物

1.5

980

一氧化铅

0.4

119

0.2

104

银分离渣

3.5

一百八

2.1

140

硝酸钠炉渣

0.1

一个

0

0

总计达

33.5

4290

2.3

244

表3月份平均饲料等级和产品回收率

分类

名字

大众∕t

内容∕kg

∕%回收率

炉料

阳极泥焙砂

38.9

188.6

9960

一氧化铅

6.6

1110

银分离渣

13.0

3.6

221

其他的

1.8

21.1

117

总计达

53.7

219.9

11408

100

100

产品

电炉中的贵金属铅

19.1

216.9

11107

98.64

97.36

矿渣

24.1

1.4

155

0.64

1.36

烟尘

3.2

0.2

66

0.08

0.58

总计达

46.4

218.5

11328

99.36

99.30

电炉配料改进后的试验和生产实践证明,新的电炉配料具有以下优点:

(1)随着还原剂的还原,浸出渣中的铅和氧化铅大部分进入渣中,使渣的流动性更好。

(2)几乎没有发现锍。

(3)降低了电炉贵铅中的铅含量;金银富集,从而提高直接产量。

(4)减少了待退回处理的中间产品数量,降低了金银含量,减少了再加工量,加快了流动资金的周转。

关键词TAG: 有色金属 
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