一种粗铅精炼脱除砷、锑、铜的方法技术

本发明专利技术公开了一种粗铅精炼脱除砷、锑、铜的方法。本发明专利技术的目的在于提供一种粗铅精炼脱除砷、锑、铜的方法。其特征在于以下步骤：Ａ、将粗铅锭装入敞口的熔铅锅中，加热熔化升温到４５０－８５０℃，使铅熔化成铅液；Ｂ、把铝或铝合金投入到步骤Ａ得到的铅液中，搅拌，使铝或铝合金与铅液充分混合并产生浮渣上浮至铅液表面；Ｃ、捞渣，将步骤Ｂ产出的浮渣经再搅拌后捞尽，得到除砷、锑、铜的铅液；Ｄ、铸锭，将步骤Ｃ得到的除杂铅液铸锭，得到除砷、锑、铜的铅锭。本发明专利技术主要用于粗铅精炼脱除砷、锑、铜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铅的生产方法，特别涉及。
技术介绍
砷锑是铅精矿中常见的伴生金属，一般Sb含量为0.4 0.6%，As为0.5 0.6%,在铅冶炼过程中，铅精矿经过配料烧结、鼓风炉还原熔炼后，其中68%的锑进入 粗铅。粗铅中的锑在铅电解时主要起着改善阳极泥的结构，固定阳极上阳极泥不脱落， 从而起骨架作用。粗铅阳极含锑有一定的要求，含Sb <0.3%时，阳极泥附着强度低， 很容易散碎脱落而进入铅电解液中；含Sb >1%时，会使铅电解液含铅离子浓度下降， 阳极泥增厚增硬，造成阳极钝化，洗刷铅阳极时，阳极泥不易脱落，造成洗刷阳极板困 难，从而影响铅电解的正常生产。铅冶炼厂对粗铅阳极含Sb量一般要求为0.4 0.8%。近年来随着铅原料进入铅系统的砷锑铜含量的不断增大，粗铅中砷锑铜含量越 来越高，一般粗铅中Sb: 0.9 1.5%，As: 0.4-0.8%, Cu > 0.1%,使铅电解生产 存在许多问题，铅阳极泥增厚增硬不脱落，洗刷阳极需要用铁铲铲掉阳极泥，在这种情 况下，必须进行粗铅精炼脱除砷锑铜。另外，随着再生铅的回收利用逐年增加，再生铅生产成本比原生铅低38%，再 生铅能耗仅为原生铅的25.1 31.4%，每生产一吨再生铅，可节约1360千克标煤，减排 固废98.7吨，节水2.08吨，减排二氧化硫0.66吨。我国再生铅生产企业达数百家，2008 年再生铅产量占铅生产总量的26%，约为85万吨左右。再生铅的生产原料中一般都含有 砷锑铜元素，在再生铅的冶炼过程中，大部分砷锑铜进入粗铅中，在后续工序中必须从 粗铅中把砷锑铜脱除掉，以满足精铅的标准要求。传统的从粗铅中脱除砷锑的方法有氧化精炼和碱性精炼两种。氧化精炼是根据 氧对砷锑的亲和力大于对铅的亲和力，而使砷锑优先氧化成As203、Sb2O3，并与PbO结 合成3PbO · As2O3和PbO · Sb2O3形成浮渣除去。碱性精炼是用碱金属化合物(NaN03、 NaOH和NaCl)的混合物作为砷锑的氧化剂，砷锑氧化生成Na3As04、Na3SbO4造渣，从 而除去砷锑。传统的从粗铅中脱除Cu的方法有加硫除铜和熔析除铜。加硫除铜是基于 硫对铜的亲和力大于对铅的亲和力，加硫后形成CuS化合物变成浮渣而除去铜；熔析除 铜是基于低温(326°C )时，铅液中铜的溶解度为0.06%，而含铜量高的铅液冷却时，铜 呈固熔体状态析出而除去铜。但氧化精炼温度一般为800°C 900°C，铅挥发严重。碱 性精炼需要加入大量的NaOH、NaNO3,在操作过程中形成碱雾和NOx气体，加硫除铜 时会产生SO2气体。这些方法都存在除砷锑铜效果差，操作时间长，环境污染严重等问 题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，它采用向熔融的粗铅熔体中加入Al或Al合金块(粒或粉)的方法，使Al与粗铅中的砷、锑、铜形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至铅熔体表面形成浮渣而脱除砷、锑、铜，而Al不 溶于Pb中，产出满足下道工序要求的铅锭。本专利技术的技术解决方案为，其特征在于 以下步骤A、将粗铅锭装入敞口的熔铅锅中，加热熔化升温到450-850°C，使铅熔化成铅 液；B、把铝或铝合金投入到步骤A得到的铅液中，搅拌，使铝或铝合金与铅液充分 混合并产生浮渣上浮至铅液表面；C、捞渣，将步骤B产出的浮渣经再搅拌后捞尽，得到除砷、锑、铜的铅液；D、铸锭，将步骤C得到的除杂铅液铸锭，得到除砷、锑、铜的铅锭。所述的加热方式为电加热或燃气加热或固体燃料加热或电感应加热。所述的敞口熔铅锅为铁质锅或粘土石墨坩锅或炉膛的熔池。所述的粗铅锭升温的温度范围为450°C 850°C。所述搅拌时间为10 lOOmin。本专利技术的有益效果是利用Al或Al合金块(粒或粉)可与砷、锑、铜形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至铅熔体表面形成浮渣而被脱除的原理，与现有技 术相比，本专利技术克服了传统的从粗铅中脱除砷、锑、铜的氧化精炼和碱性精炼方法除砷 锑铜效果差、操作时间长、环境污染严重等弊端；本专利技术所选用的除砷、锑、铜试剂具 有脱除效果好，除砷、锑、铜快等优点，减少了铅的挥发，消除了碱雾、ΝΟ^Π SO2气 体，从而改善了作业环境，有益于生产操作人员身心健康，从而环保效益显著。采用本 专利技术的方法从粗铅中精炼脱除砷、锑、铜，具有工艺操作简单，脱除效率高，生产成本 低，操作时间短等优点。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术及其具体实施方式作进一步详细说明。，其特征在于以下步骤A、将粗铅锭装入敞口的熔铅锅中，加热熔化升温到450-850°C是，使铅熔化成 铅液；B、把铝或铝合金投入到步骤A得到的铅液中，搅拌、使铝或铝合金与铅液充分 混合并形成AsAl、SbAl和CuAl2化合物上浮至铅液表面呈浮渣状；C、捞渣，将步骤B产出的浮渣经再搅拌后捞尽，得到除砷、锑、铜的铅液；D、铸锭，将步骤C得到的除杂铅液铸锭，得到除砷、锑、铜的铅锭。所述的加热方式为电加热或燃气加热或固体燃料加热或电感应加热。所述的敞口熔铅锅为铁质锅或粘土石墨坩锅或炉膛的熔池。所述的粗铅锭升温的温度范围为450°C 850°C。所述搅拌时间为10 lOOmin。实施例1先将粗铅在铁质敞口熔铅锅内电加热，加热熔化升温到450°C后，再向熔融的粗铅熔体中按1 1比例加入Al块，人工搅拌lOmin，Al块与粗铅熔体中的砷锑铜形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至铅熔体表面变成浮渣，停止搅拌，捞尽铅熔体表 面浮渣，铸锭。取样化验结果wAs 0.40%, wSb 0.80%,。Wcu: 0.06%。实施例2先将粗铅在铁质敞口熔铅锅内电加热，加热熔化升温到550°C后，再向熔融的 粗铅熔体中按1 2比例加入Al粉，机械搅拌25min，Al粉与粗铅熔体中的砷锑铜形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至铅熔体表面变成浮渣，停止搅拌，捞尽铅熔体表 面浮渣，铸锭。取样化验结果wAs 0.38%, wSb 0.75%,。Wcu: 0.05%。实施例3先将粗铅在铁质敞口熔铅锅内电加热，加热熔化升温到650°C后，再向熔融的 粗铅熔体中按1 3比例加入Al粉，机械搅拌45min，Al与粗铅熔体中的砷锑铜形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至铅熔体表面变成浮渣，停止搅拌，捞尽铅熔体表 面浮渣，铸锭。取样化验结果wAs 0.30%, wSb 0.70%,。Wcu: 0.04%。实施例4先将粗铅在铁质敞口熔铅锅内电加热，加热熔化升温到750°C后，再向熔融的粗 铅熔体中按1 4比例加入Al合金块，机械搅拌85min，Al与粗铅熔体中的砷锑铜形成 AsAL SbAL和CuAl2等化合物上浮至铅熔体表面变成浮渣，停止搅拌，捞尽铅熔体表 面浮渣，铸锭。取样化验结果wAs 0.24%, wSb 0.60%,。Wcu 0.04%。实施例5先将粗铅在铁质敞口熔铅锅内电加热，加热熔化升温到850°C后，再向熔融的粗 铅熔体中按1 5比例加入Al合金块，机械搅拌lOOmin，Al与粗铅熔体中的砷锑铜形 成AsAl、SbAL和CuAl2等化合物上浮至铅熔体表面变成浮渣，停止搅拌，捞尽铅熔体 表面浮渣，铸锭。取样化验结果wAs 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粗铅精炼脱除砷、锑、铜的方法，其特征在于以下步骤：Ａ、将粗铅锭装入敞口的熔铅锅中，加热熔化升温到４５０－８５０℃，使铅熔化成铅液；Ｂ、把铝或铝合金投入到步骤Ａ得到的铅液中，搅拌，使铝或铝合金与铅液充分混合并产生浮渣上浮至铅液表面；Ｃ、捞渣，将步骤Ｂ产出的浮渣经再搅拌后捞尽，得到除砷、锑、铜的铅液；Ｄ、铸锭，将步骤Ｃ得到的除杂铅液铸锭，得到除砷、锑、铜的铅锭。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，陈顺，窦传龙，张德晶，匡立春，卢鹏龙，李正明，
申请(专利权)人：株洲冶炼集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]