專利名稱：一種粗鉛精煉脫除砷、銻、銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉛的生產(chǎn)方法，特別涉及一種粗鉛精煉脫除砷、銻、銅的方法。
背景技術(shù)：
砷銻是鉛精礦中常見的伴生金屬，一般Sb含量為0.4 0.6%，As為0.5 0.6%,在鉛冶煉過程中，鉛精礦經(jīng)過配料燒結(jié)、鼓風(fēng)爐還原熔煉后，其中68%的銻進(jìn)入 粗鉛。粗鉛中的銻在鉛電解時(shí)主要起著改善陽極泥的結(jié)構(gòu)，固定陽極上陽極泥不脫落， 從而起骨架作用。粗鉛陽極含銻有一定的要求，含Sb <0.3%時(shí)，陽極泥附著強(qiáng)度低， 很容易散碎脫落而進(jìn)入鉛電解液中；含Sb >1%時(shí)，會使鉛電解液含鉛離子濃度下降， 陽極泥增厚增硬，造成陽極鈍化，洗刷鉛陽極時(shí)，陽極泥不易脫落，造成洗刷陽極板困 難，從而影響鉛電解的正常生產(chǎn)。鉛冶煉廠對粗鉛陽極含Sb量一般要求為0.4 0.8%。近年來隨著鉛原料進(jìn)入鉛系統(tǒng)的砷銻銅含量的不斷增大，粗鉛中砷銻銅含量越 來越高，一般粗鉛中Sb: 0.9 1.5%，As: 0.4-0.8%, Cu > 0.1%,使鉛電解生產(chǎn) 存在許多問題，鉛陽極泥增厚增硬不脫落，洗刷陽極需要用鐵鏟鏟掉陽極泥，在這種情 況下，必須進(jìn)行粗鉛精煉脫除砷銻銅。另外，隨著再生鉛的回收利用逐年增加，再生鉛生產(chǎn)成本比原生鉛低38%，再 生鉛能耗僅為原生鉛的25.1 31.4%，每生產(chǎn)一噸再生鉛，可節(jié)約1360千克標(biāo)煤，減排 固廢98.7噸，節(jié)水2.08噸，減排二氧化硫0.66噸。我國再生鉛生產(chǎn)企業(yè)達(dá)數(shù)百家，2008 年再生鉛產(chǎn)量占鉛生產(chǎn)總量的26%，約為85萬噸左右。再生鉛的生產(chǎn)原料中一般都含有 砷銻銅元素，在再生鉛的冶煉過程中，大部分砷銻銅進(jìn)入粗鉛中，在后續(xù)工序中必須從 粗鉛中把砷銻銅脫除掉，以滿足精鉛的標(biāo)準(zhǔn)要求。傳統(tǒng)的從粗鉛中脫除砷銻的方法有氧化精煉和堿性精煉兩種。氧化精煉是根據(jù) 氧對砷銻的親和力大于對鉛的親和力，而使砷銻優(yōu)先氧化成As203、Sb2O3，并與PbO結(jié) 合成3PbO · As2O3和PbO · Sb2O3形成浮渣除去。堿性精煉是用堿金屬化合物(NaN03、 NaOH和NaCl)的混合物作為砷銻的氧化劑，砷銻氧化生成Na3As04、Na3SbO4造渣，從 而除去砷銻。傳統(tǒng)的從粗鉛中脫除Cu的方法有加硫除銅和熔析除銅。加硫除銅是基于 硫?qū)︺~的親和力大于對鉛的親和力，加硫后形成CuS化合物變成浮渣而除去銅；熔析除 銅是基于低溫(326°C )時(shí)，鉛液中銅的溶解度為0.06%，而含銅量高的鉛液冷卻時(shí)，銅 呈固熔體狀態(tài)析出而除去銅。但氧化精煉溫度一般為800°C 900°C，鉛揮發(fā)嚴(yán)重。堿 性精煉需要加入大量的NaOH、NaNO3,在操作過程中形成堿霧和NOx氣體，加硫除銅 時(shí)會產(chǎn)生SO2氣體。這些方法都存在除砷銻銅效果差，操作時(shí)間長，環(huán)境污染嚴(yán)重等問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種粗鉛精煉脫除砷、銻、銅的方法，它采用向熔融的粗鉛熔體中加入Al或Al合金塊(?；蚍?的方法，使Al與粗鉛中的砷、銻、銅形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至鉛熔體表面形成浮渣而脫除砷、銻、銅，而Al不 溶于Pb中，產(chǎn)出滿足下道工序要求的鉛錠。本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種粗鉛精煉脫除砷、銻、銅的方法，其特征在于 以下步驟A、將粗鉛錠裝入敞口的熔鉛鍋中，加熱熔化升溫到450-850°C，使鉛熔化成鉛 液；B、把鋁或鋁合金投入到步驟A得到的鉛液中，攪拌，使鋁或鋁合金與鉛液充分 混合并產(chǎn)生浮渣上浮至鉛液表面；C、撈渣，將步驟B產(chǎn)出的浮渣經(jīng)再攪拌后撈盡，得到除砷、銻、銅的鉛液；D、鑄錠，將步驟C得到的除雜鉛液鑄錠，得到除砷、銻、銅的鉛錠。所述的加熱方式為電加熱或燃?xì)饧訜峄蚬腆w燃料加熱或電感應(yīng)加熱。所述的敞口熔鉛鍋為鐵質(zhì)鍋或粘土石墨坩鍋或爐膛的熔池。所述的粗鉛錠升溫的溫度范圍為450°C 850°C。所述攪拌時(shí)間為10 lOOmin。本發(fā)明的有益效果是利用Al或Al合金塊(粒或粉)可與砷、銻、銅形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至鉛熔體表面形成浮渣而被脫除的原理，與現(xiàn)有技 術(shù)相比，本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的從粗鉛中脫除砷、銻、銅的氧化精煉和堿性精煉方法除砷 銻銅效果差、操作時(shí)間長、環(huán)境污染嚴(yán)重等弊端；本發(fā)明所選用的除砷、銻、銅試劑具 有脫除效果好，除砷、銻、銅快等優(yōu)點(diǎn)，減少了鉛的揮發(fā)，消除了堿霧、ΝΟ^Π SO2氣 體，從而改善了作業(yè)環(huán)境，有益于生產(chǎn)操作人員身心健康，從而環(huán)保效益顯著。采用本 發(fā)明的方法從粗鉛中精煉脫除砷、銻、銅，具有工藝操作簡單，脫除效率高，生產(chǎn)成本 低，操作時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明及其具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明。一種粗鉛精煉脫除砷、銻、銅的方法，其特征在于以下步驟A、將粗鉛錠裝入敞口的熔鉛鍋中，加熱熔化升溫到450-850°C是，使鉛熔化成 鉛液；B、把鋁或鋁合金投入到步驟A得到的鉛液中，攪拌、使鋁或鋁合金與鉛液充分 混合并形成AsAl、SbAl和CuAl2化合物上浮至鉛液表面呈浮渣狀；C、撈渣，將步驟B產(chǎn)出的浮渣經(jīng)再攪拌后撈盡，得到除砷、銻、銅的鉛液；D、鑄錠，將步驟C得到的除雜鉛液鑄錠，得到除砷、銻、銅的鉛錠。所述的加熱方式為電加熱或燃?xì)饧訜峄蚬腆w燃料加熱或電感應(yīng)加熱。所述的敞口熔鉛鍋為鐵質(zhì)鍋或粘土石墨坩鍋或爐膛的熔池。所述的粗鉛錠升溫的溫度范圍為450°C 850°C。所述攪拌時(shí)間為10 lOOmin。實(shí)施例1先將粗鉛在鐵質(zhì)敞口熔鉛鍋內(nèi)電加熱，加熱熔化升溫到450°C后，再向熔融的粗鉛熔體中按1 1比例加入Al塊，人工攪拌lOmin，Al塊與粗鉛熔體中的砷銻銅形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至鉛熔體表面變成浮渣，停止攪拌，撈盡鉛熔體表 面浮渣，鑄錠。取樣化驗(yàn)結(jié)果wAs 0.40%, wSb 0.80%,。Wcu: 0.06%。實(shí)施例2先將粗鉛在鐵質(zhì)敞口熔鉛鍋內(nèi)電加熱，加熱熔化升溫到550°C后，再向熔融的 粗鉛熔體中按1 2比例加入Al粉，機(jī)械攪拌25min，Al粉與粗鉛熔體中的砷銻銅形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至鉛熔體表面變成浮渣，停止攪拌，撈盡鉛熔體表 面浮渣，鑄錠。取樣化驗(yàn)結(jié)果wAs 0.38%, wSb 0.75%,。Wcu: 0.05%。實(shí)施例3先將粗鉛在鐵質(zhì)敞口熔鉛鍋內(nèi)電加熱，加熱熔化升溫到650°C后，再向熔融的 粗鉛熔體中按1 3比例加入Al粉，機(jī)械攪拌45min，Al與粗鉛熔體中的砷銻銅形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至鉛熔體表面變成浮渣，停止攪拌，撈盡鉛熔體表 面浮渣，鑄錠。取樣化驗(yàn)結(jié)果wAs 0.30%, wSb 0.70%,。Wcu: 0.04%。實(shí)施例4先將粗鉛在鐵質(zhì)敞口熔鉛鍋內(nèi)電加熱，加熱熔化升溫到750°C后，再向熔融的粗 鉛熔體中按1 4比例加入Al合金塊，機(jī)械攪拌85min，Al與粗鉛熔體中的砷銻銅形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至鉛熔體表面變成浮渣，停止攪拌，撈盡鉛熔體表 面浮渣，鑄錠。取樣化驗(yàn)結(jié)果wAs 0.24%, wSb 0.60%,。Wcu 0.04%。實(shí)施例5先將粗鉛在鐵質(zhì)敞口熔鉛鍋內(nèi)電加熱，加熱熔化升溫到850°C后，再向熔融的粗 鉛熔體中按1 5比例加入Al合金塊，機(jī)械攪拌lOOmin，Al與粗鉛熔體中的砷銻銅形 成AsAl、SbAL和CuAl2等化合物上浮至鉛熔體表面變成浮渣，停止攪拌，撈盡鉛熔體 表面浮渣，鑄錠。取樣化驗(yàn)結(jié)果wAs 0.001%, wSb 0.003%,。wCn 0.001%。
權(quán)利要求
1.一種粗鉛精煉脫除砷、銻、銅的方法，其特征在于以下步驟A、將粗鉛錠裝入敞口的熔鉛鍋中，加熱熔化升溫到450-850°C，使鉛熔化成鉛液；B、把鋁或鋁合金投入到步驟A得到的鉛液中，攪拌，使鋁或鋁合金與鉛液充分混合 并產(chǎn)生浮渣上浮至鉛液表面；C、撈渣，將步驟B產(chǎn)出的浮渣經(jīng)再攪拌后撈盡，得到除砷、銻、銅的鉛液；D、鑄錠，將步驟C得到的除雜鉛液鑄錠，得到除砷、銻、銅的鉛錠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在所述的加熱方式為電加熱或燃?xì)饧訜峄蚬腆w 燃料加熱或電感應(yīng)加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在所述的敞口熔鉛鍋為鐵質(zhì)鍋或粘土石墨坩鍋 或爐膛的熔池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在所述的粗鉛錠升溫的溫度范圍為450°C 850 "C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述攪拌時(shí)間為10 lOOmin。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粗鉛精煉脫除砷、銻、銅的方法。本發(fā)明的目的在于提供一種粗鉛精煉脫除砷、銻、銅的方法。其特征在于以下步驟A、將粗鉛錠裝入敞口的熔鉛鍋中，加熱熔化升溫到450-850℃，使鉛熔化成鉛液；B、把鋁或鋁合金投入到步驟A得到的鉛液中，攪拌，使鋁或鋁合金與鉛液充分混合并產(chǎn)生浮渣上浮至鉛液表面；C、撈渣，將步驟B產(chǎn)出的浮渣經(jīng)再攪拌后撈盡，得到除砷、銻、銅的鉛液；D、鑄錠，將步驟C得到的除雜鉛液鑄錠，得到除砷、銻、銅的鉛錠。本發(fā)明主要用于粗鉛精煉脫除砷、銻、銅。
文檔編號C22B13/06GK102011015SQ20101059888
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者匡立春, 盧鵬龍, 張偉, 張德晶, 李正明, 竇傳龍, 陳順 申請人:株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司