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贵金属渣料的工艺设计综述

 论文栏目:工艺设计论文     更新时间:2013-12-10 10:31:27   

1熔炼工艺

为能处理铜锌多金属物料或铅锡多金属杂料,采用富氧侧吹氧化熔炼—富氧侧吹还原熔炼—烟化吹炼的工艺综合回收有价金属,金、银等贵金属熔炼过程中富集在粗铅合金或冰铜里,铟、锗等稀散金属在还原性气氛中挥发,被富集在侧吹还原炉、烟化吹炼的次氧化锌烟尘中,其熔炼原则工艺流程见图1。富氧侧吹氧化熔炼铅锡多金属杂料、溶剂、碎煤等物料经配料后加入富氧侧吹炉内,与鼓入的富氧空气进行富氧熔池熔炼。铅、锡分别以35%、30%进入铅锡合金,以20%进入烟气;其它金属主要进入高铅渣,高铅渣含Pb20%、Zn12%、S0.5%,送富氧侧吹炉还原熔炼。熔炼生成的铅锡合金和炉渣在风口以下1m深的静止渣层中沉淀分离,金、银等贵金属富集进入铅锡合金,铅锡合金沉降在炉缸底层,含铅等金属较高的渣在炉缸熔体上层。高铅渣流入还原炉还原,铅锡合金由炉端的虹吸口排出。高温烟气经余热回收、收尘净化后生产硫酸,烟尘返回配料。富氧侧吹还原熔炼高铅渣流入富氧侧吹还原炉内,与鼓入的富氧空气进行富氧还原熔炼。铅、锡、银分别以75%、65%、94%进入铅锡合金中富集;还有18%的铅、15%的锡、15%的锌挥发进入烟气;铟、锌等其它金属大部分留在高锌渣中,高锌渣含Zn14.5%,送烟化。生成的铅锡合金和炉渣沉淀分离,渣排出流入烟化炉烟化,铅锡合金由炉端的虹吸口排出。铜锌多金属物料、溶剂、碎煤等物料经配料后,加入富氧侧吹炉中进行富氧还原熔炼。铜、硫、银、金主要富集进入冰铜内,富集率分别为95.5%、32%、94%和94.5%;铅、锡主要挥发进入烟尘,挥发率分别为73.5%、70%;锌、铟分别以80%、85%的比例进入高锌渣。生成的冰铜和炉渣在风口以下1m深的静止渣层中沉淀分离,金、银等贵金属富集进入冰铜,冰铜沉降在炉缸底层,含铜较低的高锌渣在炉缸熔体上层。高锌渣流入烟化炉烟化,冰铜由虹吸口排出。还原熔炼时,铟、锗等稀散金属随锌挥发进入烟气,烟气经余热回收、净化除尘、脱硫后达标排放,烟尘为含铟、锗的次氧化锌,送铅锡多金属氧化熔炼系统配料。烟化吹炼来自还原炉的热态低铅(铜)渣流入烟化炉内,与粉煤、空气发生反应,铟、锗等稀散金属随锌挥发进入烟气。烟气经回收余热、收尘和脱硫后达标排放,烟尘即次氧化锌,富含铟、锗等稀散金属。铅锡多金属物料的高锌渣和铜锌多金属物料的高锌渣在烟化时,锌、铟、银、锡、铅等金属主要挥发进入次氧化锌烟尘,挥发率分别为92%、95%、80%、85%和91.5%。产出含Cu0.7%、Zn1.52%、Pb0.25%、Fe26%、SiO233%、CaO14%的烟化弃渣约25kt/a(铅锡多金属物料),或者含Cu1.5%、Zn2%、Fe26%、SiO231%、CaO13%的烟化弃渣18980t/a(铜锌多金属物料)。

2主要设备

9m2富氧侧吹氧化炉1台,7m2富氧侧吹氧化炉1台,6m2烟化炉1台。本文研究设计的富氧侧吹熔炼技术以瓦纽科夫熔炼技术为基础,其核心设备—富氧侧吹炉借鉴了瓦纽科夫炉的优势,在熔池深度、铜水套等设计上独具特色。富氧侧吹炉的熔池深度为2m,可以确保渣与金属相在炉内完全分离,渣含有价金属较低。炉身采用铜水套结构。在炉身两侧一层的铜水套上开有数个一次风口,用于向熔体渣层鼓入富氧空气;在炉身两侧三层的铜水套上开有数个二次风口,用于向炉内鼓入需要的空气,使烟气中的可燃成分燃烧完全。炉身铜水套不仅使炉子寿命延长,提高生产作业率,而且在生产过程中,在铜水套内壁形成厚度10~30mm的渣层,可以对铜水套起到了保护作用。

3结论

1)用富氧侧吹氧化熔炼—富氧侧吹还原熔炼—烟化吹炼的技术分别处理铅锡多金属物料或铜锌多金属物料,主要金属回收(富集)率分别为铜95.50%、铅96.75%、锌90%、锡92.3%、铟>75%、银94%、铋84%。2)采用富氧侧吹氧化熔炼—富氧侧吹还原熔炼—烟化吹炼的技术从含银、铟等稀贵金属铅渣料、铜渣料等二次物料和多金属低品位的铜精矿、铅精矿中综合回收稀贵等有价金属,在工艺上具有能耗低、环境保护好、原料适应性广、生产效率高和金属回收率高等优势。

作者:邓孟俐 单位:长沙有色冶金设计研究院有限公司

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