一种铜浮渣真空蒸馏分离铜与铅的方法技术

本发明专利技术提供一种铜浮渣真空蒸馏分离铜与铅的方法，将铜浮渣置于真空环境中，且在压强为5～200Pa、温度为900～1300℃的条件下进行蒸馏分离30～180分钟，铜浮渣中的Pb及PbS在蒸馏下进入气相，经冷凝后即得到粗铅；铜浮渣中的Cu2S、Cu留在蒸馏残余物冰铜中，从而实现铜浮渣中铜与铅的分离。本发明专利技术加入的辅料的种类和数量少，工艺简单，流程较短，铜与铅分离彻底，能耗较低、对环境污染小，生产规模能灵活调整，易于实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有色金属冶金和真空冶金
，涉及一种用真空蒸馏分离铜浮渣中铜与铅的方法。
技术介绍
铜浮渣是粗铅火法精炼除铜过程产出的副产品，产量约为粗铅量的2%，其中含Cu5 25%、Pb 55 80%以及少量Fe、S、Sn、Bi、As、Sb、Au、Ag等元素。目前，大多数工厂采用苏打-铁屑法的火法工艺处理铜浮渣以回收其中的铜、铅和贵金属，还可以采用酸浸法、氨浸法及碱浸法等湿法工艺处理铜浮渣。采用苏打-铁屑熔炼法处理铜浮渣时，需要配入纯碱、铁屑、焦粉或硫铁矿等原料 进行熔炼，普遍存在铜与铅分离不彻底以及铅的污染问题，铜冰铜品位低且含铅高、粗铅含铜高，铜冰铜一般含铜低于60%、含铅大于10%，粗铅含铜一般大于1%。根据冶炼设备的不同，苏打-铁屑法又分为反射炉熔炼法、回转炉熔炼法、回转短窑熔炼法、电炉熔炼法及鼓风炉熔炼法，其中常用的是苏打-铁屑反射炉熔炼法，但这些方法都存在能耗高、铜与铅分离不彻底及铅尘的污染等问题。鼓风炉熔炼法处理铜浮渣冰铜产出率低、金属回收低、能耗高、环境污染严重的缺点，现在已很少使用。电炉熔炼法处理铜浮渣虽然烟气量小、金属损失小、工作效率高、生产环境较好，但生产成本高，只适用于电价低廉的地区。反射炉熔炼法是目前处理铜浮渣最常用的工艺，为国内外大多数铅冶炼企业如株洲冶炼厂、韶关冶炼厂、豫光金铅公司、加拿大特累尔铅厂、澳大利亚皮里港铅厂等企业所采用，但该工艺存在铜与铅分离不彻底、能耗高、环境污染严重、炉子寿命短等缺点，与鼓风炉一样已被我国列为限期淘汰工艺。回转短窑熔炼法处理铜浮渣的工艺原理与反射炉相同，具有热效率和作业率较高、劳动条件好、作业周期短，适应性强、操作方便等一系列优越性，国外已采用回转短窑代替传统工艺，但仍然存在铜冰铜品位低、含铅高以及铅的污染问题。转炉熔炼法处理铜浮渣的热效率较高、劳动条件较好、冶炼指标得到一定程度的改善，但仍然存在能耗闻、广品铜冰铜含铅闻、粗铅含铜闻以及铅的污染等问题。专利CN101358286采用转炉处理铜浮渣时配入纯碱、铁屑或硫铁矿和烟煤等原料，这些原料的加入量为铜浮渣量的20%左右，虽然铅的直收率在97. 15 97. 44%，但还原渣产出率为13. 2 16. 1%、烟尘率为2. 4%，仍然存在污染问题。另外，尽管湿法工艺处理铜浮渣能够较好地分离铅、铜，产出精铜，但铜浮渣在浸出时产出大量的铅渣，给液固分离带来极大的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前铜浮渣处理工艺及方法中存在的能耗高、环境污染重、铜与铅分离不彻底等问题，提供，该方法加入的辅料的种类和数量少、工艺简单、流程较短、铜与铅分离彻底、能耗较低、对环境污染小的铜浮渣的处理方法。本专利技术通过下列技术方案实现，经过下列各步骤将铜浮渣置于真空环境中，且在压强为5 200Pa、温度为900 1300°C的条件下进行蒸馏分离30 180分钟，铜浮渣中的Pb及PbS在蒸馏下进入气相，经冷凝后即得到粗铅；铜浮渣中的Cu2S、Cu留在蒸馏残余物冰铜中，从而实现铜浮渣中铜与铅的分离。所述铜浮渣为常规铜浮渣，其主要化学成份为Pb 65 75%、Cu 12 18%、S3. 5 6. 0%、As I 4%、Sb O. 5 3. 5%。所述铜浮渣在蒸馏分离前，先加入还原剂焦粉，所加入的焦粉占铜浮渣质量的O 5%。所述还原剂焦粉的粒度为150目以下。 铜浮渣中的Pb、PbO, PbS在高温下都具有较高的蒸气压而容易蒸发，铜浮渣中的Cu2S在高温下的蒸气压较低而不易蒸发。由于真空可加速蒸发过程的进行，因此，在高温及真空条件下，采用真空冶金的方法处理铜浮渣，使其中的Pb、PbO, PbS及砷、锑等易挥发组份蒸发进入气相，经冷凝后得到粗铅，铜浮渣中的Cu2S、Cu基本上不蒸发而以冰铜的形式留在蒸馏残余物中，从而使铜浮渣中的铜与铅得到分离。或在蒸发过程中，配入少量还原剂，可使其中的PbO还原，蒸发出来的Pb和PbS冷凝后返回粗铅精炼过程，其中的PbS可以在加硫除铜过程中替代部分硫，从而降低硫的消耗。产出的冰铜含铅较低，可作为炼铜原料外售或单独处理。本专利技术的主要反应式为 PbO + C = Pb + COPb (7) = Pb ig)PbS Cs) = PbS ig) 真空蒸馏过程是在小于大气压强下的密闭系统内完成，真空还能加速冶金作业过程，整个生产过程无废水、和废气产生，生产过程对环境无污染或极少污染。真空蒸馏技术目前已广泛地用于锡、铅、镉、锌等粗金属的真空精炼以及铅锡合金、铅锑合金、铅银合金、锡锑合金的真空分离和热镀锌渣与硬锌的处理。本专利技术能使铜浮渣通过真空蒸馏产出的粗铅含铅达90 96%、含铜〈O. 5%，产出的粗铜含铜65 78%、含铅〈O. 5%。铜浮渣中的铅与铜分别以粗铅和冰铜的形式产出，粗铅含铜和粗铜含铅均小于O. 5%，铜与铅的分离彻底。本专利技术加入的辅料的种类和数量少，工艺简单，流程较短，铜与铅分离彻底，能耗较低、对环境污染小，生产规模能灵活调整，易于实现工业化生产。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例I 将 I. 52kg 铜浮渣(主要化学成份为Pb 65. 17%、Cu 17. 82%、S 5. 82%、As 3. 84%、Sb2.65%)置于真空环境中，压成料块，然后在压强为20Pa、温度为900°C的条件下进行蒸馏分离180分钟，铜浮渣中的Pb及PbS在蒸馏下进入气相，经冷凝后即得到粗铅；铜浮渣中的Cu2SXu留在蒸馏残余物冰铜中，从而实现铜浮渣中铜与铅的分离。产物粗铅和冰铜的成份本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种铜浮渣真空蒸馏分离铜与铅的方法，其特征在于经过下列步骤将铜浮渣置于真空环境中，且在压强为5 200Pa、温度为900 1300°C的条件下进行蒸馏分离30 180分钟，铜浮渣中的Pb及PbS在蒸馏下进入气相，经冷凝后即得到粗铅；铜浮渣中的Cu2S、Cu留在蒸馏残余物冰...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈为亮，王成旭，宋宁，王迎爽，张殿彬，戴永年，邓勇，刘永成，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：