粗铅初步火法精炼

总第１５７期　２０１５年第５期　山西冶金　ＳＨＡＮＸＩ　ＭＥＴＡＵ　ＲＧＹ　Ｔｏｔａｌ　１５７　Ｎｏ．５。２０１５　

麟　ＤＯＩ：ＩＯ．１６５２５￣．ｅｎｉｄ．ｃｎ１４－１１６７／ｆ．２０１５．０５．３６　

连续脱铜炉在粗铅火法精炼的应用　

周　蓉　

（江西铜业铅锌金属有限公司，　江西九江３３２５００）　

摘要：基于连续脱铜炉的工作原理，分析连续脱铜炉在江西铜业铅锌金属有限公司的运行情况。分析认为，连　

续脱铜工艺操作简便、运行平稳、操作环境良好，满足环保要求，应被推广应用。　关键词：连续脱铜炉粗铅火法精炼除铜冰铜　中图分类号：ＴＦ８０３．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—１１５２（２０１５）０５—００９８—０２　

铜是粗铅中最常见的杂质，铅精炼厂传统的除　

铜作业是在反射炉中进行的，铜是通过起重机或人　

工用长柄勺从热的熔锅中被撇除的。这种除铜工艺　

劳动强度大，工厂卫生条件差，并且渣中氧化铅含量　

高，使得反射炉的铜浮渣极易腐蚀耐火材料导致炉　

龄缩短。除铜反射炉被澳大利亚皮里港冶炼厂开发　

的一种操作简单的新型设计——连续脱铜炉所取　

代，第一座连续脱铜炉于１９６２年在该厂开始运行。　

江西铜业铅锌金属有限公司于２０１２年在国内首次　

采用该工艺，经过三年的生产运行，证明该工艺操作　

简便、运行平稳、操作环境良好、满足环保要求。　

１连续脱铜炉概述　

连续脱铜炉主要由黏土砖和铬镁砖砌筑而成，炉　

长７　ｍ、宽４　ｍ、高３．５　ｍ，耐火材料中镶嵌部分水冷元　

件用于冷却。炉子两端头分别装有４个天然气烧嘴，用　

以将炉膛温度维持在１　２００～１　３００　ｏＣ之间，烟气由连　

续脱铜炉的两端排出，烟气量约４　０００　ｍ３／ｈ，烟气通过　

冷却器冷却到４００℃左右被送至收尘系统。　

连续脱铜炉产出四种产品：烟尘、脱铜粗铅、炉　

渣和冰铜。连续脱铜炉包含四个辅助锅，分别是循环　

锅、冷却锅、返回锅、分配锅，它们与连续脱铜炉通过　

管道相连接。铅液以一个系统流动的模式在连续脱　

铅是怎么冶炼的？

炼铅原料主要为硫化铅精矿和少量块矿.铅的冶炼方法有火法和

湿法两种，日前世界上以火法为主，湿法炼铅尚处于试验研究阶段.火 法炼铅基本上采用烧结焙烧——鼓风炉熔炼流程，占铅总产量的

85—90%;其次为反应熔炼法，其设备可用膛式炉，短窑，电炉或旋涡炉; 沉淀熔炼很少采用.铅的精炼主要采用火法精炼，其次为电解精炼,但 我国由于习惯原因未广泛采用电解法.

炼锌的原料主要是硫化锌精矿和少量氧化锌产品.火法炼锌采用

竖罐蒸馏，平罐蒸馏或电炉;湿法炼锌在近20年以来得到迅速发展，现 时锌总产量的70—80%为湿法所生产.火法炼锌所得粗锌采用蒸馏法 精炼或直接应用;而湿法炼锌所得电解锌，质量较高，无需精炼.

对难于分选的硫化铅锌混合精矿，一般采用同时产出铅和锌的密

闭鼓风炉熔炼法处理.

对于极难分选的氧化铅锌混合矿，经长期研究形成了我国独特的

处理方法，即用氧化铅锌混合矿原矿或其富集产物，经烧结或制团后在 鼓风炉熔化，以便获得粗铅和含铅锌的熔融炉渣,炉渣进一步在烟化炉 烟化，得到氧化锌产物，并用湿法炼锌得到电解锌.此外，也可以用回转 窑直接烟化获得氧化锌产物.

精矿杂质对铅锌冶炼的影响 编辑本段

1.铅精矿中的杂质：

铜:在精矿中呈含铜硫化物存在.在烧结焙烧温度下,反应为氧化

铜,熔炼时还原为金属铜，进入粗铅,如粗铅含铜高(＞2%)时,则需造冰铜, 对铜进行回收，否则，熔炼时，铅，渣分离困难，且易堵塞虹吸道，造成处理 困难，影响工人健康和铅的挥发损失大.铅产品中合铜量较高时易使铅 变硬.故要求铅精矿中含铜量＜3%,混合精矿含铜＜1%.

锌:在铅精矿中以硫化锌状态存在，焙烧时变成ZnO.在熔炼过程

中不起化学变化,大部分进入炉渣,增加炉渣粘度，缩小铅液与炉渣比

重差，而使二者分离困难，影响铅的回收率.部分ZnO可能凝结在炉壁 上形成炉结，使操作困难.原料中含锌高时，会造成高铁炉渣，增加铅在 渣中的损失.锌易使铅金属变硬不能压成薄片，并促使硫酸对铅的腐蚀 性.因此要求铅精矿含锌不大于10%.

浅谈粗铅火法精炼过程中杂质控制的生产实践

摘要：为了提高粗铅火法精炼的质量，有必要在实际工作中做好其中杂质的控制。本文在对粗铅火法精炼的具体工艺流程进行分析的基础上，进一步对杂质的具体控制方法进行探究，希望以此使粗铅火法精炼的质量得到有效提升。

关键词：粗铅火法；精炼；杂质控制

粗铅火法精炼主要是经粗铅加温熔化，然后通过一些工艺技术方法，比如：加硫除铜、氧化除锡等，进而使铸型得到的阳极板中的杂质含量符合铅电解的标准。从粗铅火法精炼的质量提升角度来讲，做好粗铅火法精炼过程的杂质控制非常重要，这也是本次论述的重点所在[1]。首先，需结合实际工程项目，了解粗铅火法精炼涉及的工艺流程；然后结合杂质控制工艺理论，实施有效的杂质控制策略，这样粗铅火法精炼过程中的杂质才能够得到有效控制，进一步为精炼质量的全面提升提供具有价值的参考建议。

一、工程实况及工艺流程分析

某工程在精炼作业过程中，采取的具体工艺流程为：“烧结焙烧→鼓风炉还原熔炼→火法初步精炼→电解精炼”。粗铅年产量为40000吨，电铅年产量为50000吨，通过相应的技术改造及发展，目前粗铅年产量达到65000吨，电铅年产量达到95000吨[2]。因为自产粗铅难以满足电铅的生产要求，每一年均需要从外进行粗铅的采购。如此一来，对于粗铅火法精炼而言，成分便不再是单独的鼓风炉还原熔炼所产粗铅，这样使得粗铅火法精炼中控制杂志显得较为困难。对于粗铅火法精炼来说，其主要是对粗铅进行加温熔化处理，通过熔析除铜、加硫除铜以及氧化除锡等工艺的应用，确保铸型得到的阳极板当中的杂质含量符合铅电解的要求。在本工程中，使用了5台75吨的熔铅锅，其中作用于火法精炼的有3台，铸型的有2台。粗铅在通过火法精炼之后，由2台阳极铸型机铸成铅阳极板送往电解。在粗铅火法精炼期间所生产的浮渣，利用1台浮渣反射炉进行处理，生产得到的粗铅则返回到火法精炼过程中。为了使粗铅火法精炼的质量得到有效保证，便有必要做好其中杂质的控制工作。

粗铅火法精炼(fire refining of crude lead)

分段脱除熔融粗铅中的杂质，产出精铅的过程，为火法炼铅流程的重要组成部分。铅熔炼产出的粗铅，除含有铜、镍、钴、铋、锡、砷、锑、锌、硫等杂质外，还有金、银等贵金属和硒、碲等稀有金属，杂质总量约为1％～4％。因此，精炼的目的不仅要脱除对铅性质有不良影响的杂质，使精铅符合用户的要求，而且还要综合回收粗铅中的有价金属。

粗铅精炼有火法精炼和电解精炼(见铅电解精炼)两种方法。中国、加拿大和日本等国的炼铅厂，一般采用粗铅火法精炼脱铜后再进行电解精炼的工艺流程，世界其他国家都采用火法精炼流程。火法精炼流程所产的精铅约占精铅总量的80％。与电解精炼相比，火法精炼的主要优点是设备及工艺操作简单，基建投资省；可处理成分复杂的粗铅，产出不同品级的精铅；生产周期短，能耗少。但火法精炼过程繁杂，产出一系列的副产品，每种副产品都需要单独处理，增加了处理费用，降低了综合回收率。无论是采用火法精炼或电解精炼，都可获得纯度达99．99％的精铅。火法精炼由除铜，除砷、锑、锡，加锌脱银，除锌，除铋和除钙镁等作业组成，工艺流程如图1所示。

除铜 从粗铅中分离铜的过程。不论是火法精炼还是电解精炼，粗铅除铜都是精炼的第一道作业。粗铅除铜的方法有熔析法和加硫法两种方法，大多数工厂都采用先熔析、后加硫的两段除铜方法(图2)。

熔析法除铜 基于铜在液态铅中的溶解度随温度降低而减少的原理。在降低液铅温度时，铜不断析出。当温度降至1225K以下时，析出的不是纯铜，而是含铅3％～5％的固溶体，以固态浮在液铅上面。当温度降至铅的熔点(599K)附近时，铅和铜形成共晶，共晶含铜0.06％，这是熔析法除铜的理论极限值。但实际上粗铅中含有砷、锑，它们与铜形成难溶的砷化铜和锑化铜，进入固体渣浮在铅液面上。因此，熔析法除铜

实际上可将粗铅中的铜除至0.02％～0.03％。在熔析除铜过程中，以硫化物形态存在的铁、铜和铅及以砷、锑化物形态存在的镍、钴、铜和铁等几乎全被除去。部分贵金属进入熔析渣中。捞出的熔析渣(即浮渣)，含铜lO％～28％、铅55％～75％，经过专门处理产出粗铅返回熔铅锅，富集的铜锍送专门回收铜。熔析操作有加热熔析和冷却熔析两种方法。前者用于处理含杂质很高的粗铅，将粗铅锭放在反射炉或熔析锅内，在加热升温的过程中，使熔点较低含杂质较少的铅熔析出来，所产的液态粗铅需进一步经冷却熔析脱除杂质；后者是将熔炼炉放出液铅转入熔析设备，然后降温使杂质从液铅中凝析出来。