粗鉛的火法精煉

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1、第十一章粗鉛的火法精煉11.1概述生產(chǎn)的粗鉛中一般含有1-4%的雜質(zhì)成份，如金、銀、銅、鉍、砷、鐵、錫、銻、硫等，見表11-1：表11-1粗鉛的化學(xué)成份（%）工廠化學(xué)成份（%）PbCuAsSbSnBiSFeAu(g/t)Ag(g/t)196.371.6310.4940.350.170.0890.2470.0985.51844.4296.062.0280.4460.660.0190.110.230.0495.91798.6396.851.1060.9570.470.0430.0740.360.0526.21760.1496.670.940.260.82---0.0680.2-----

2、-5600598.920.190.0060.72無(wú)0.005---0.006---1412696.70.940.450.850.210.0660.20.027------粗鉛需經(jīng)過精煉才能廣泛使用。精煉目的：一是除去雜質(zhì)。由于鉛含有上述雜質(zhì)，影響了鉛的性質(zhì)，使鉛的硬度增加，韌性降低，對(duì)某些試劑的抗蝕性能減弱，使之不適于工業(yè)應(yīng)用。用這樣的粗鉛去制造鉛白、鉛丹時(shí)，也不能得到純凈的產(chǎn)品，因而降低了鉛的使用價(jià)值。所以，要通過精煉，提高鉛的純度。二是回收貴金屬，尤其是銀。粗鉛中所含貴金屬價(jià)值有時(shí)會(huì)超過鉛的價(jià)值，在電解過程中金銀等貴金屬富集于陽(yáng)極泥中。粗鉛精煉的方法有兩類，第一類為火法精煉，第

3、二類為先用火法除去銅與錫后，再鑄成陽(yáng)極板進(jìn)行電解精煉。目前世界上火法精煉的生產(chǎn)能力約占80%。采用電解精煉的國(guó)家主要有中國(guó)、日本、加拿大等國(guó)。我國(guó)大多數(shù)企業(yè)粗鉛的處理均采用電解法精煉。粗鉛火法精煉的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、生產(chǎn)周期短、占地面積小、生產(chǎn)成本較低。含鉍和貴金屬少的粗鉛易于采用火法精煉?；鸱ň珶挼娜秉c(diǎn)是：鉛直收率低、勞動(dòng)條件差、工序繁雜，中間產(chǎn)品處理量大。電解精煉的優(yōu)點(diǎn)是能使鉍及貴金屬富集于陽(yáng)極泥中，有利于綜合回收，因此金屬回收率高、勞動(dòng)條件好，并產(chǎn)出純度很高的精鉛。其缺點(diǎn)是基建投資大，且電解精煉仍需要火法精煉除去銅錫等雜質(zhì)。我分廠采用的火法精煉只是初步精煉，其任務(wù)是將粗

4、鉛中的銅和砷、銻、錫除至一定程度，并調(diào)整銻含量，澆注成化學(xué)質(zhì)量和物理規(guī)格均滿足要求的陽(yáng)極板，為電解精煉做好準(zhǔn)備。11.2粗鉛火法精煉的工藝流程和基本原理2611.2.1粗鉛火法精煉的工藝流程基夫賽特爐產(chǎn)出的粗鉛經(jīng)排鉛口排出，以熔融狀態(tài)加入連續(xù)脫銅爐進(jìn)行脫銅，脫銅后粗鉛含銅0.07～0.08%，然后加入熔鉛鍋進(jìn)一步脫銅精煉，除去粗鉛中對(duì)電解有害的銅、錫等雜質(zhì)，調(diào)整銻含量，達(dá)到符合電解精煉要求的合格粗鉛。工藝流程圖見圖11-1圖11-1粗鉛火法精煉的工藝流程圖11.2.2火法精煉的基本原理11.2.2.1熔析除銅熔析除銅的基本原理是基于銅在鉛液中的溶解度隨著溫度的下降而減少，當(dāng)含銅高

5、的鉛液冷卻時(shí)，銅便成固體結(jié)晶析出，由于其比重較鉛小(約為9)，因而浮至鉛液表面，以銅浮渣的形式除去。又銅在鉛液中的溶解度隨著溫度的變化而變動(dòng)，溫度下降時(shí)，液體合金中的含銅量相應(yīng)地減少，當(dāng)溫度降至共晶點(diǎn)(326℃)時(shí)，銅在鉛中的含量為0.06%，這是熔析除銅的理論極限。當(dāng)粗鉛中含砷銻較高時(shí)，由于銅對(duì)砷、銻的親合力大，能生成難溶于鉛的砷化銅和銻化銅，而與銅浮渣一道浮于鉛液表面而與鉛分離。實(shí)踐證明，含砷、銻高的粗鉛，經(jīng)熔析除銅后，其含銅量可降至0.02～0.03%。粗鉛中含砷、銻低時(shí)，用熔析除銅很難使鉛液含銅降至0.06%。這是因?yàn)椋?6a、熔析作業(yè)溫度通常在340℃以上，銅在鉛液中的溶

6、解度大于0.06%；b、含銅熔析渣的上浮取決于鉛液的粘度，鉛液溫度降低則粘度增大，銅渣細(xì)粒不易上浮。在熔析過程中，幾乎所有的鐵、硫（呈鐵、銅及鉛的硫化物形態(tài)）以及難熔的鎳、鈷、銅、鐵的砷化物及銻化物都被除去；同時(shí)貴金屬的一部分也進(jìn)入熔析渣。熔析操作有兩種方法：1.加熱熔析法；2.冷卻熔析法。二者熔析原理是相同的，前者是將粗鉛錠在反射爐或熔析鍋內(nèi)用低溫熔化，使鉛與雜質(zhì)分離；后者是將鼓風(fēng)爐放出的鉛水鉛泵汲送到熔析設(shè)備，然后降低溫度使雜質(zhì)從鉛水中分凝出來(lái)。粗鉛的連續(xù)脫銅是應(yīng)用熔析除銅的原理。我廠作業(yè)在CDF爐內(nèi)進(jìn)行，此時(shí)，脫銅爐要有足夠深的熔池和其他降溫設(shè)施，以造成鉛熔池自上而下有一定的

7、溫度梯度，銅及其化合物從熔池較冷的底層析出，上浮至高溫的上層，被鉛液中所含的硫化鉛或特意加入的硫化劑（鉛精礦或黃鐵礦）所硫化，形成冰銅，其反應(yīng)式如下：Pbs(FeS)+2Cu=Cu2S+Pb(Fe)因此，上部鉛液的溫度要求較高又要有足夠的硫化劑，使上浮的銅不斷被硫化，從而又促使底部的銅上浮。隨著這兩個(gè)過程的進(jìn)行，底部鉛中的銅就越來(lái)越少。除硫化劑外，配料時(shí)還配入鐵屑、蘇打。鐵屑與硫化鉛發(fā)生沉淀反應(yīng)而降低冰銅中的含鉛量，蘇打在過程中進(jìn)行如下反應(yīng)：4PbS+4Na2CO3=