一種從含硫多金屬冶煉渣中真空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種從含硫多金屬冶煉渣中真空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法，屬于有 色金屬火法冶金和真空冶金技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 含硫多金屬冶煉渣是粗鉛熔析除銅與加硫除銅過程產(chǎn)生的含硫冶煉渣。在熔析除 銅過程中，Cu在鉛液中的溶解度隨溫度的降低而減小，當鉛液溫度下降到1225K以下時，析 出的結(jié)晶不是純銅，而是含Pb的銅鉛固溶體，它以固體狀態(tài)浮在鉛液面上。同時粗鉛中的 As和Sb與Cu形成銅砷和銅鉛化合物，以及幾乎所有的Fe、Ni、Co、S等雜質(zhì)元素，因不溶于 鉛而也浮在鉛液面上。粗鉛經(jīng)熔析除銅后，殘存在鉛中的銅一般采用加硫除銅的方法除去， 形成的Cu2S密度比鉛小，又不溶于鉛中，呈固體浮渣狀態(tài)浮于鉛液面上。含硫多金屬冶煉 渣中含鉛量很高但不能直接進入鉛精煉工藝，因為其中的Cu、Ag、Sb、S、As、Fe、Ni、Co等雜 質(zhì)對鉛的性質(zhì)有很大的影響，例如使其硬度增加韌性降低，抗腐蝕性減弱等。因此應(yīng)對含硫 多金屬冶煉渣另行處理，并綜合回收各種有價金屬。
[0003] 目前，含硫多金屬冶煉渣一般采用蘇打鐵肩法進行處理，以回收其中的銅、鉛及貴 金屬。常用的火法回收工藝還有反射爐熔煉法、鼓風(fēng)爐熔煉法、轉(zhuǎn)爐熔煉法、電爐熔煉法。濕 法工藝有酸浸法、氨浸法及堿浸法?；鸱ɑ厥展に嚨玫降拇帚U返精煉，銅锍回收銅，火法回 收工藝能耗高，流程長，貴金屬分散，生產(chǎn)成本高。濕法回收工藝產(chǎn)生大量廢水、廢液，增加 了污水處理的成本。此外，含硫多金屬冶煉渣在浸出時會產(chǎn)出大量的鉛渣，給液固分離帶來 極大的困難。
[0004] 對于真空蒸餾的方法處理含硫多金屬冶煉渣，中國發(fā)明專利申請公布號 CN102676832A公布了一種銅浮渣真空蒸餾分離銅與鉛的方法，它提供了一種銅浮渣真空蒸 餾分離銅與鉛的方法，將銅浮渣置于真空環(huán)境中，加入還原劑焦粉，在壓強為5-200Pa、溫度 為900-1300°C的條件下進行蒸餾分離30-180分鐘，銅浮渣中的Pb及PbS在蒸餾下進入氣 相，經(jīng)冷凝后即得到粗鉛；銅浮渣中的Cu2S、Cu留在蒸餾殘余物冰銅中，從而實現(xiàn)銅浮渣中 銅與鉛的分離。中國發(fā)明專利申請公布號102373336A公布了一種分離煉鉛產(chǎn)銅浮渣中銅 和銀的方法，提供了一種分離煉鉛產(chǎn)銅浮渣中銅和銀的方法，將煉鉛產(chǎn)銅浮渣經(jīng)還原處理 為固體合金物料，在壓力小于5Pa，1100~1200°C，保溫30~60min，1400~1600°C，保溫 1~3h，得到的揮發(fā)物為鉛銀合金，殘余物為銅合金；再將鉛銀合金作為原料進入常規(guī)鉛冶 煉工序或電解精煉工序，銀富集于陽極泥中，即得到回收銀；銅合金直接作為原料，以常規(guī) 方法即得到回收金屬銅。
[0005] 本發(fā)明與上訴專利所研究的方法相同的是，都采用了真空蒸餾的方法，但存在許 多關(guān)鍵的不同點，其一，本發(fā)明直接對含硫多金屬冶煉渣進行真空蒸餾富集有價金屬，不需 要采用焦粉還原，簡化了工藝流程；其二，本發(fā)明對所處理的含硫多金屬冶煉渣的粒徑和形 狀沒有要求，無需球磨預(yù)處理或是還原成固體物料，原料適應(yīng)性強；其三，本發(fā)明的實驗規(guī) 模為500Kg/爐遠遠大于專利CN102676832A2. 5Kg/爐和專利102373336A20Kg的實驗規(guī) 模；其四，本發(fā)明采用的是真空蒸餾分級冷凝技術(shù)不僅實現(xiàn)了專利CN102676832A所述的鉛 銅的分離，還實現(xiàn)了還實現(xiàn)了金屬和金屬硫化物的分離，以及本發(fā)明沒有對銅銀進行分離 與專利102373336A的銅銀分離有較大差異。
[0006] 綜上，本發(fā)明對含硫多金屬冶煉渣直接采用真空蒸餾的方法脫硫富集銅銀銻，將 金屬硫化物與金屬進行分級冷凝，實現(xiàn)了金屬和金屬硫化物的分離，以及鉛與銅銀銻的分 離，簡化了工藝流程。既提高了資源的有效利用率和經(jīng)濟效益，又減輕了對環(huán)境的污染，具 有冶煉流程短、對環(huán)境友好、勞動條件好等優(yōu)點，符合節(jié)能和清潔生產(chǎn)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種從含硫多金屬冶煉渣中真 空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法。本發(fā)明以含硫多金屬冶煉渣為原料，通過真空蒸餾富集其 中的有價金屬銅、銀、鋪，該工藝無需添加任何試劑，含硫多金屬冶煉渣通過真空蒸餾分級 冷凝，可以得到含銅低于2%的粗鉛冷凝物，含S為8~30%的硫化物和金屬合金，以及含Pb 低于1%，含S低于0. 5%的銅銀銻合金，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0008] -種從含硫多金屬冶煉渣中真空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法，其具體步驟如下： 首先將含硫多金屬冶煉渣至于真空爐內(nèi)，在爐內(nèi)壓強為20~400Pa、蒸餾溫度為1000~ 1250°C條件下蒸餾3~8h，一級冷凝器上獲得含S8~30wt%的硫化物和金屬合金，二級冷 凝器上獲得含Pb85~95wt%、含銅低于2%的粗鉛，可直接進入粗鉛電解精煉，殘留物為銅銀 銻合金。
[0009] 所述含硫多金屬冶煉渣包括以下質(zhì)量百分比組分：Pb40~80%，CulO~25%， AglOO~4000g/t，Sb5 ~30%，S〈10%，As〈10%。
[0010] 所述真空爐單爐處理量為500Kg/爐。
[0011] 本發(fā)明的具體實施方案是：將含硫多金屬冶煉渣原料直接置于真空爐內(nèi)，開啟真 空栗和循環(huán)冷卻水，將壓力抽至極限真空20Pa;然后開啟加熱開關(guān)，使爐內(nèi)溫度升至所需 實驗溫度，壓力為20~400Pa，恒溫一定時間，一級冷凝物為硫化物和金屬合金，二級冷凝 物為粗鉛，坩堝中的殘余物自然冷卻為銅銀銻合金；蒸餾結(jié)束后，關(guān)閉加熱開關(guān)，繼續(xù)通循 環(huán)冷卻水冷卻，當爐溫降至KKTC以下時，停爐打開真空爐取出揮發(fā)物和殘留物。
[0012] 所述殘留物為銅銀銻合金，含Cu為35~70wt%，含Sb為15~50wt%，含S〈l%，含 Ag為4000~10000g/t。Pb和S的脫除率分別為90%~99%、90~99%，Cu直收率為95~ 99%，Ag的直收率為85%~97%，Sb的直收率為85~95%。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是： 1、本發(fā)明原料適應(yīng)性強，該方法可以處理各種含硫多金屬冶煉渣。
[0014] 2、所述含硫多金屬冶煉渣中無需添加任何試劑，直接置于真空爐內(nèi)處理，簡化了 工藝流程。
[0015] 3、該方法所用真空爐的單爐處理能力為500Kg/爐，周期為7~12小時。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本發(fā)明作進一步說明。
[0018] 實施例1 如圖1所示，該從含硫多金屬冶煉渣中真空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法，其具體步驟 如下： 將500Kg含硫多金屬冶煉漁原料直接置于真空爐內(nèi)，開啟真空栗和循環(huán)冷卻水，將壓 力抽至極限真空20Pa;然后開啟加熱開關(guān)，使爐內(nèi)溫度升至所需1250°C，恒溫蒸餾5小時， 爐內(nèi)壓力16 0Pa，一級冷凝物為硫化物和金屬合金，二級冷凝物為粗鉛，:t甘堝中的殘余物 自然冷卻為銅銀銻合金；蒸餾結(jié)束后，關(guān)閉加熱開關(guān)，繼續(xù)通循環(huán)冷卻水冷卻，當爐溫降至 KKTC以下時，停爐打開真空爐取出揮發(fā)物和殘留物。實驗結(jié)果見表1所示。
[0019] 表1含硫多金屬冶煉渣真空蒸餾結(jié)果分析
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[0020] 實施例2 如圖1所示，該從含硫多金屬冶煉渣中真空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法，其具體步驟 如下： 將500Kg含硫多金屬冶煉漁原料直接置于真空爐內(nèi)，開啟真空栗和循環(huán)冷卻水，將壓 力抽至極限真空20Pa;然后開啟加熱開關(guān)，使爐內(nèi)溫度升至所需1050°C，恒溫蒸餾8小時， 爐內(nèi)壓力10 0Pa，一級冷凝物為硫化物和金屬合金，二級冷凝物為粗鉛，:t甘堝中的殘余物 自然冷卻為銅銀銻合金；蒸餾結(jié)束后，關(guān)閉加熱開關(guān)，繼續(xù)通循環(huán)冷卻水冷卻，當爐溫降至 KKTC以下時，停爐打開真空爐取出揮發(fā)物和殘留物。實驗結(jié)果見表2所示。
[0021] 表2含硫多金屬冶煉渣真空蒸餾結(jié)果分析
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[0022] 實施例3 如圖1所示，該從含硫多金屬冶煉渣中真空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法，其具體步驟 如下： 將500Kg含硫多金屬冶煉漁原料直接置于真空爐內(nèi)，開啟真空栗和循環(huán)冷卻水，將壓 力抽至極限真空20Pa;然后開啟加熱開關(guān)，使爐內(nèi)溫度升至所需KKKTC，恒溫蒸餾3小時， 爐內(nèi)壓力IOOPa，一級冷凝物為硫化物和金屬合金，二級冷凝物為粗鉛，:t甘堝中的殘余物 自然冷卻為銅銀銻合金；蒸餾結(jié)束后，關(guān)閉加熱開關(guān)，繼續(xù)通循環(huán)冷卻水冷卻，當爐溫降至 KKTC以下時，停爐打開真空爐取出揮發(fā)物和殘留物。實驗結(jié)果見表3所示。
[0023] 表3含硫多金屬冶煉渣真空蒸餾結(jié)果分析
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[0024] 實施例4 如圖1所示，該從含硫多金屬冶煉渣中真空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法，其具體步驟 如下： 將500Kg含硫多金屬冶煉漁原料直接置于真空爐內(nèi)，開啟真空栗和循環(huán)冷卻水，將壓 力抽至極限真空20Pa;然后開啟加熱開關(guān)，使爐內(nèi)溫度升至所需1KKTC，恒溫蒸餾5小時， 爐內(nèi)壓力400Pa，一級冷凝物為硫化物和金屬合金，二級冷凝物為粗鉛，:t甘堝中的殘余物 自然冷卻為銅銀銻合金；蒸餾結(jié)束后，關(guān)閉加熱開關(guān)，繼續(xù)通循環(huán)冷卻水冷卻，當爐溫降至 KKTC以下時，停爐打開真空爐取出揮發(fā)物和殘留物。實驗結(jié)果見表4所示。
[0025] 表4含硫多金屬冶煉渣真空蒸餾結(jié)果分析
以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施 方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下 作出各種變化。
【主權(quán)項】
1. 一種從含硫多金屬冶煉渣中真空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法，其特征在于具體步 驟如下：首先將含硫多金屬冶煉渣至于真空爐內(nèi)，在爐內(nèi)壓強為20~400Pa、蒸餾溫度為 1000~1250°C條件下蒸餾3~8h，一級冷凝器上獲得含S8~30wt%的硫化物和金屬合金， 二級冷凝器上獲得含Pb85~95wt%、含銅低于2%的粗鉛，殘留物為銅銀銻合金。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從含硫多金屬冶煉渣中真空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法， 其特征在于：所述含硫多金屬冶煉渣包括以下質(zhì)量百分比組分：Pb40~80%，CulO~25%， AglOO ~4000g/t，Sb5 ~30%，S〈10%，As〈10%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從含硫多金屬冶煉渣中真空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法，其 特征在于：所述真空爐單爐處理量為500Kg/爐。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從含硫多金屬冶煉渣中真空蒸餾脫硫富集銅銀銻的方法，屬于有色金屬火法冶金和真空冶金技術(shù)領(lǐng)域。首先將含硫多金屬冶煉渣至于真空爐內(nèi)，在爐內(nèi)壓強為20～400Pa、蒸餾溫度為1000～1250℃條件下蒸餾3～8h，一級冷凝器上獲得含S8～30wt%的硫化物和金屬合金，二級冷凝器上獲得含Pb85～95wt%、含銅低于2%的粗鉛，殘留物為銅銀銻合金。本發(fā)明以含硫多金屬冶煉渣為原料，通過真空蒸餾富集其中的有價金屬銅、銀、銻，該工藝無需添加任何試劑，含硫多金屬冶煉渣通過真空蒸餾分級冷凝，可以得到含銅低于2%的粗鉛冷凝物，含S為8～30%的硫化物和金屬合金，以及含Pb低于1%，含S低于0.5%的銅銀銻合金。
【IPC分類】C22B30/02, C22B7/04, C22B11/00, C22B15/00
【公開號】CN105087952
【申請?zhí)枴緾N201510572688
【發(fā)明人】蔣文龍, 劉大春, 戴衛(wèi)平, 楊斌, 楊崇方, 徐寶強, 熊恒, 李一夫, 速斌, 戴永年, 王宇棟
【申請人】昆明理工大學(xué), 昆明鼎邦科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年9月10日