粗铅精炼
2019-03-05 09:04:34
熔炼产出的粗铅纯度在96%-99%规模,其他1%-4%为贵金属金银、硒、碲等稀有金属以及铜、镍、硒、锑和铋等杂质。粗铅中的贵金属的价值有时要超越铅的价值,有必要提取出来,而杂质成分对铅的展性和抗蚀性发作有害影响,有必要除掉。因而要对粗铅进行精粹。 粗铅精粹有火法精粹和电解精粹两种。我国和日本的炼铅厂一般选用电解精粹,国际其他国家均选用火法精粹法。火法精粹设备与工艺简略,建造费用较低,能耗低,出产周期短。其缺陷是进程冗杂,中间产品种类多,均需独自处理,金属收回率较低;电解精粹出产率高,金属直收率高,易于机械化和自动化,可一次产出高纯度精铅。但建造出资大,出产周期较长。 (一)粗铅火法精粹 该法一般由熔析和加硫除铜一氧化精粹除砷锑一加锌提银一氧化或真空除锌一加钙镁除铋等工序组成。我国西北铅锌冶炼厂等厂选用此法。 1.粗铅熔析和加硫除铜 粗铅含铜一般为1.2%-2.0%,选用熔析法下降铅中含铜。熔析法的基本原理是,粗铅中的铜能与砷、锑生成安稳的难熔的化合物—砷化铜和锑化铜,这些化合物不溶于铅而以固态进入浮渣与铅别离。熔析法可将粗铅中铜降至0.1%以下。 熔析法所用设备有反射炉和熔析锅,大型炼铅厂多用熔析锅。熔析锅用铸钢制成,容量30-370t,以重油作燃料。熔析温度500-600℃,熔析渣浮出铅液面用捞渣器捞出。 为进一步脱铜,熔析处理的铅再进行加硫处理。该办法是使用铜对硫的亲和力大于铅对硫的亲和力,生成密度比铅小的Cu2S ,且在320-340℃作业温度下Cu2S不溶于铅的特性,在熔铅中参加硫黄将铜进一步除到0.001%-0.002%。 2.粗铅氧化精粹 此办法的意图是从除过铜的粗铅中进一步除掉锡、砷、锑等杂质。精粹在反射炉中进行,炉温控制在800-900℃,开着炉门靠流入空气自然通风氧化杂质,使锡、砷、锑与铅生成铅盐浮渣,然后用入工捞出。 3.粗铅加锌除银与随后除锌 向熔铅中参加锌,即可与铅中的金和银生成锌金化合物和锌银化合物。此生成物性质安稳、熔点高、密度比铅小,不溶于为锌饱满的铅,因而以固体形状浮于铅液表面构成银锌壳,使贵金属与铅别离。 加锌提银在加锌锅中进行,加锌量为铅重的1.5%-2%,作业温度分450-480℃、330-340℃和420-430℃三段进行。捞出银锌壳,铅液含银低于2g/t。[next] 除银后铅中常含有0.6%-0.7%的锌需求除掉。一般选用氧化除锌法,该法使用锌氧化成的ZnO不溶于铅并浮出铅水而除掉。进程在750-900℃进行,氧化剂可所以空气、水蒸气或氧,经此氧化铅含锌能够降至0.0025%。 4.粗铅除铋 该法选用加钙镁熔炼以除掉铅中的铋,熔炼时钙、镁与铅中铋生成的不溶于铅和密度小于铅的Bi3Ca和Bi3Mg2浮渣壳。出产中钙以Pb-Ca合金方式参加,操作温度380-390℃。通过两次除铋作业,可将粗铅中铋从0.5%-1.0%降到0.005%以下。除铋后粗铅还要通过一次精粹除钙镁,办法有吹风氧化、吹及碱性精粹法,其间以碱性精粹法效果最好。 (二)粗铅电解精粹 电解时以铅和为电介质,在直流电效果下,将粗铅电解成精铅。我国铅电解精粹工艺流程由火法除铜精粹和电解两段作业组成。 1.粗铅接连脱铜 这是我国沈阳冶炼厂开发的粗铅除铜技能,同上述分批除铜法比较,本工艺燃料耗费低,中间产品少,处理简略,出产效率高。接连脱铜在一设有隔墙的反射炉中进行,炉内分为加料区(熔池深1.2m)、熔炼区(熔池深2m)和储存区。熔炼炉产出的铅水直接参加熔炼区,加硫熔析,使铅中铜生成铜锍,并加碱(Na2CO3)下降锍中含铅量一起使砷、锑与碱效果生成盐进入炉渣。储存区与熔炼区间隔墙下开有通道,精粹脱铜铅经由通道进入储存区,再由虹吸口放出,铸成阳极,送电解工序。 2.电解 电解时,以电解铅片作阴极,脱铜后的铅作阳极,在和铅水溶液中进行电解。在直流电效果下,阳极氧化成铅离子进入溶液,阴极上溶液中铅离子复原分出: 阳极 Pb→Pb2++2e 阴极 Pb2++2e→Pb 电解进程中,标准电极电位较铅负的金属,如铁、锌、锡、镍、钻等与铅一道电化溶解进入溶液,而电极电位较铅正的金属,如银、金、铜、砷、蹄等不溶解而构成阳极泥沉于电解槽底。通过必定周期,残阳极回来精粹炉熔炼,阴极分出铅通过熔化除微量锡、砷、锑杂质后,铸成精铅锭。阳极泥用于收回贵金属。 电解在内衬耐腐蚀材料的钢筋混凝土制成的电解槽内进行。铅电解的首要技能条件为:电解液总酸量120-160 g/L,含铅90-125 g/L,电解温度32-45℃,电流密度120-200A/m2,同极矩95mm,精铅含铅99.98%-99.99%。
火法精炼
2019-03-07 09:03:45
火法精粹是指在高温熔化金属的条件下,用各种办法除掉粗金属中杂质的精粹进程。依据金属和杂质的不同特性,火法精粹有下列一些办法,如加剂法,熔析法、精馏等。火法精粹首要用于重有色金属和某些轻有色金属的精粹。加剂精粹就是在熔融的粗金属中参加一种或几种附加物质,使杂质和附加物质生成不溶于金属中的安稳化合物,并上浮成渣而除掉杂质的进程。依据参加物质不同,加剂精粹又可分为:鼓入空气和氧化精粹,参加元素硫或硫物质的硫化精粹;参加氯化物或的氯化精粹,或参加其它附加物的精粹(如粗铅加锌除银)等。熔析精粹是将粗金属在加热熔化后,在冷却其熔体的进程中,操控温度,因为杂质与金属彼此溶解度和密度不平等,发作分层而到达别离杂质的意图。例如粗锌熔析除铅和铁。
粗铜的火法精炼
2019-03-04 16:12:50
铜锍吹炼产出的粗铜含有较高的硫、氧和其他一些杂质,如铁、钴、锌、铅、锡、镍、砷、锑、铅等,此外还有含有硒、碲、锗、金、银等稀有元素和贵金属,其总含量可达0.5%~2%。
为除掉粗铜中的杂质和收回贵金属等有价元素,应将粗铜进行火法精粹和电解精练。火法精粹只能将对氧亲和力较大的杂质除到必定的程度,而贵金属仍留于火法精粹铜中。
粗铜火法精粹的意图是为电解精粹供给符合要求的阳极铜,并浇铸成表面平坦、厚均匀、细密的阳极板,以确保电解铜的质量和下降电解精粹的本钱。
在火法精粹时,因为铜是主体,杂质浓度很低,故铜首要被氧化:
4[Cu]+O2=2[Cu2O]
生成的氧化亚铜溶于铜熔体中,将铜液中的杂质Me氧化:
[Cu2O]+[Me]=2[Cu]+(MeO)
欲使杂质残留于铜液中的极限浓度最低,应操控以下要素:
(1)氧化亚铜始终保持饱和状态;
(2)下降杂质氧化物的活度;
(3)温度不宜太高。
粗铜火法精粹多选用固定式精粹炉、回转式精粹炉,也还有倾动式精粹炉。表1和表2列出了国内外一些火法精粹进程的目标。
表1 国内火法精粹技能经济目标(一)厂 别铜精粹收回率/%铜精粹真收率/%床能率
/t·(m2·d)-1燃 料复原剂种 类单耗
/kg·t-1种 类单耗
/kg·t-1鑫冶(上海)99.9199.28.28重 油80~90重 油6白 银99.6958~12重 油70~90重 油8云 冶99.898.74重 油87木炭粉13重 冶99.698.54.36天然气167m3/t柴 油11株 冶99.797 重 油90~110重 油10~20广 冶99.0296.83.1重 油180重 油6贵 冶 99 重 油50~60液化4~6大 冶 98 重 油42重 油5~6
表1 国内火法精粹技能经济目标(二)厂 别烟气废热运用每炉复原时刻/h渣 率/%渣含铜/%电耗
/kW·h·t-1水 耗
/t·t-1铸模耗费
/个·t-1(阳极)运用方法运用率/%鑫冶(上海)锅炉空气预热器出产蒸汽热风621.50.5~0.610~30301.8铸 铁120白 银 1.53.525~3559 铜100云 冶汽化烟道
收回蒸汽230.74~530~35 5.5铜126重 冶 0.83 铸 铁40~70株 冶空气预热
器产热风 1.70.5~120~253412铸 铁80广 冶 4~62.525~30 2铸 铁18~20贵 冶部分热烟气
枯燥精矿 1.53.5314511铜390~470大 冶废热锅炉空气预热器收回蒸汽热风650.753~430~405318铸 铁35
表2 国外火法精粹技能经济目标实例厂 别炉 型炉容量/t燃料复原剂耐火材料单耗/
kg·t-1渣含铜/%备 注种 类单耗/
kg·t-1种 类单耗/kg·t-1复原时刻/h小 坂回转炉70重 油22.7810.6547.6直收率89.5%奶名滨回转炉250重 油17.2C4H10
H21.71
11.52.10.95 热熔融炉料
直收率94%玉 野回转炉100重 油27.3灯 油
丙 烷4.8
0.530.5549.7直收率94.8%佑贺关回转炉250重 油16.171.12.5775.0熔融炉料
直收率98%日 立回转炉150重 油54A维
重油8.23.2 45直收率92.2%直 岛回转炉90重 油18.56.81.83 50直收率96.9%东 予回转炉350重 油2182.50.2 直收率98%
火法精粹的技能发展首要是寻求强化氧化和复原进程,添加炉子容量。前者又都集中于运用更有用的氧化剂和复原剂,如水蒸汽、富氧、气、再制天然气等。真空精粹进程也进行过实验。西班牙IDCSA铜精粹厂为了扩展出产能力,选用了端部液压倾倒式回转炉来处理废铜出产铜锭。运用氧气烧嘴,炉温较高。首要的传热方法是当炉子滚动时耐火材料内衬与熔体之间传导传热,一起具有杰出的混合效果(此炉子可能与卡尔多炉原理相假,仅仅传动组织不同)。
阳极浇铸设备有直线浇铸机、圆盘浇铸机、主动定量浇铸机。奥托昆普公司选用90t/h的大型圆盘浇铸机1台与两台呈八字形摆放的回转炉配套,如下图所示。大大节省了出资。也有单个工厂运用接连浇铸法制造阳极板。
奥托昆普回转炉与浇注机的八字形布置图
粗铅精炼和精炼产物处理的特点
2019-02-20 09:02:00
废铅蓄电池和其它再生含铅质料的熔炼产品是粗铅、难熔浮渣、炉渣和烟尘。
主要在与原生硫化物质料一道处理再生物料的厂商里得到的铅要进行彻底的精粹。在这种情况下,人们选用铅冶炼教科书上介绍的标准流程。含锑的粗铅是在鼓风炉熔炼和电炉熔炼再生物料所得,为了得到产品产品----铅锑合金而进行除铜、锡和砷的精粹。
用粗除或精除铜法精粹粗铅除铜。用熔析法分两个阶段进行粗除铜。熔析法的根底在于铜的溶解度小以及低温下的铅化合物。铅冷却时,在密度约为9克/厘米3的铜中(图1)结晶出铅的固液体,它漂浮在铅液的表面,构成铜浮渣。 图1 铅-铜体系状态图Ⅰ、ⅡⅢ-液体 用这种办法彻底除掉铜不成功,因为低熔混合物(共晶体)在326℃下降固,而且仍含铜0.06%。在实践中,铸锭后,铅中含铜约0.1%。 浮渣的基本成分是机械带走的铅。在低温下,浮渣中混入较多的铅,故称之为肥渣。在高温时,得到含有少数铅的干浮渣。 液态粗铅注入精粹锅驼机中。用电预热来坚持必要的温度。铅液在除掉干浮渣时的温度为500~550℃。从液态铅锅中除掉干浮渣,借助于桥式起重机用撇渣漏勺来完结。干浮渣的产值为粗铅总量的15~20%。干浮渣的成分为(%):铅57~68,铜13~23,硫2.3~4.5,锑0.5~1.1,砷3.1~4.6。 取出干浮渣后,粗铅被送入下道工序精粹锅驼机中,在温度降到300~335℃时,取出肥渣。把渣产出量为粗铅总量的6~8%。把渣的成分为(%):铅近95,铜3~5。 肥渣取出后当即除铜。往精粹铅的槽中,用机械拌和机混入元素硫,在25~30分钟内。精粹锅中铅的温度为315~335℃。研磨过的硫的粒度约为3毫米。 溶解在铅中的固若金汤与熔融的元素硫相互作用: [Cu]铅+S液=CuS固 (1) [Cu]铅+CuS=Cu2S固 (2) 因为熔点高(1170℃),硫化亚铜实际上不在粗铅里溶解而漂浮在表面上,其密度为5.6克/厘米3。 在精除铜时,进行铅的硫化处理: [Pb]铅+S液=[PbS]液 (3) 一起断定,铜在低温时的硫化反应速度大大高于铅的硫化反应速度,故这可确保用硫更安全、更激烈地除掉铅中的铜。 漂浮在表面上的硫化物浮渣放入钢锭模并装入锅中,为了彻底除掉铜,参加2~3种硫的添加剂。 硫化物浮渣的产出量为粗铅总量的近12%。除过铜的铅含铜不大于0.05%,含砷和锑不大于1.7%。 由炉熔炼后所得到的粗的铅锑合金进行熔析并往熔体中一起掺入木块和木屑料,促进硫化物的浮渣很好地从熔体上分离出来。硫物浮渣(干浮渣)含有铜、铅、锑、砷的硫化物。干浮渣的产出率为粗铅总量约14.5%。干浮渣的成分为(%):铅近85,锑近4.9,硫近9。木屑的耗费是每1吨被精粹的合金用去1.5~2.0千克木屑。浮渣中铅和锑的含量高,致使必须在电炉里依照苏打流程图加以处理。 碱性精粹铅锑合金的意图是用空气中的氧氧化杂质,在其与熔化的苛性钠相互作用时,伴随下一步生成锡酸盐、盐和钠的锑酸盐。苛性的钠的耗费量取决于所精粹的合金的成分、温度,每1吨产品铅锑合金耗费2~3千克苛性钠。 杂质的氧化并随之转入碱性渣中的次序是:砷-锡-锑-铅。碱性精粹进程在分散操控区进行。对这一进程发生巨大影响的是熔体中杂质的饱和度和拌和速度。在实践踢用机械拌和机进行拌和的。参加烧碱的持续时间是2.0~2.5小时。 在精粹合金时,不期望彻底除掉锑。为除掉锡和砷,故要参加必要数量的碱。进程常常要操控的是锡和砷的剩余含量。 碱性熔体的发生量为精粹合金总量的0.25%。含铅41~46%和含锑3.5~9.2%的碱性渣送往电炉处理。在出产时,碱性精粹锑含量低(低于2%)的合金后,在450~480℃温度下,往精粹过的铅中掺入核算量的金属锑。 牌号CCyAA的制品铅锑合金在水平传送带上倒入生铁锭子模。铸锭机的出产能力7.5吨/小时,铸件分量35~40千克。
金、银的火法精炼
2019-03-05 09:04:34
金、银的火法精粹一般选用坩埚熔炼法。此法是别离和提纯金、银的陈旧办法,在曩昔曾被广泛运用。重要的有:
一、共熔法
该法是将金银合金参加进行熔炼,此刻银及铜等重金属被硫化生成硫化物造渣浮起。而金不被硫化,仍以金属状况留于坩埚底部,然后到达别离的意图。然后再对硫化渣进行复原熔炼以收回其间的银。
二、辉锑矿共熔法
此法是将一份金银合金,参加两份辉锑矿(Sb2S3)进行熔炼,待悉数物料熔化后,倾入预热的模中。此刻,金锑合金便沉于模子底部,含少最金的硫化银、硫化锑等聚于模子上部,冷却后别离,再将硫化物进行几回熔炼,以彻底别离金。金锑合金经氧化熔炼除掉锑后,再加硼砂、硝石和玻璃一同熔炼,使残留的杂质造渣,以进步金的纯度。最终复原熔炼硫化渣以收回其间的银。
三、食盐共熔法
该法是将金银合金粒与食盐、粉煤混合进行熔炼,银即生成氯化银浮起,金不被氯化而留在坩埚底部。别离金后,再复原熔炼氯化银渣以收回其间的银。
四、硝石氧化熔炼法
该法是将含有杂质的银或金银合金与硝石进行共熔炼,在熔炼过程中少数铜等重金属被氧化造渣,而银或金银合金便得到提纯。加硝石氧化熔炼能够在合金与硝石共熔的基础上,依据杂质的氧化状况再重复加硝石几回,每次参加时要用铁或木质东西进行拌和,以氧化杂质进步银或金银合金的纯度。操作时要防止烧穿坩埚,必要时可参加碎玻璃。
五、氯化熔炼法
将金银合金装于坩埚中,在表面掩盖一层厚30~40mm的硼砂层下进行熔炼。熔炼作业于烧煤气或石油的地炉中进行,坩埚上加盖(从旧坩埚锯取),用内径5mm瓷管、或粘土耐火管或石英管(下部斜口)刺进坩埚中通入(图1)。在熔练过程中,铜、银及其他杂质氯化造渣,其间某些氯化物则蒸发除掉。氯化作业一向进行到火焰呈紫红色,用冷金属棒于火焰中能熏上一层黄褐色绒毛状的烟尘时停止。取出坩埚稍停,待金冷凝后,扒出表面硼砂,将氯化渣铸入模中,倒出金块。再将金块投入溶液中浸泡除掉表面氯化物后熔化铸锭,此金的成色可达99%以上。产出的氯化渣尚含有5%左右的金,参加7%碳酸钠(质量比)再熔炼,以复原银和捕集金生成金银合金后进再熔炼。加碳酸钠熔炼的渣送收回银、铜等。图1 地炉氯化熔炼
1-喷嘴孔;2-瓷管;3-烟道;4-硼砂层;5-氯化物;6-金
通氯熔炼法作业,一般在石墨坩埚内放入一只粘土坩埚作衬埚,氯化熔炼在衬埚中进行,防止坩埚损坏形成丢失。两埚之间的空地用石墨粉填充。通氯的瓷管或石英管须经预热,以防决裂。为防止瓷管或石英管熔蚀,坩埚中应参加石英石或石英砂。瓶应放在另一房间或远离地炉,以利安全。
上述别离和提纯金、银的各种火法法,存在着如下的一些首要的缺陷:(1)需求运用较多的劳动力,劳动强度大、条件差;(2)出产功率低,返料多,原材料耗费大;(3)金与银的别离不彻底,产品纯度不高,质量不稳定;(4)原猜中如含有铂族金属,则会丢失于金、银中。故现代出产中,非状况特殊,一般均不选用。
粗铋和火法精炼
2019-01-04 09:45:43
表1列举几种不同成分的粗铋。
表1 粗铋成分(%)分析表1列举的几种粗铋,可以发现存在如下规律:
火法生产的粗铋中,砷与锑含量均较高。因为在用碳还原铋的过程中,部分砷、锑也还原进入粗铋,精炼中必须将其分离除去;
火法生产的粗铋中银含量较高,所以在精炼过程中,必须优先回收银,以防银的分散与损失;
火法生产的粗铋中铅含量较高,铅是粗铋中的主要杂质,必须采取有效措施分离铅、铋,并应考虑回收大量铅渣;
湿法生产的粗铋中杂质含量较少,这是因为在湿法处理过程中已分离出铅、银、铜、砷等杂质,为精炼创造了有利条件;
Pb-Bi合金中铋含量太低,在火法精炼前必须经过预处理富集铋。
铋的火法精炼在精炼锅内进行。火法精炼一般包括以下工序:熔析及加硫除铜;氧化精炼除砷、锑;碱性精炼除锡、碲;加锌除银;氯化精炼除铅、锌;最终精炼。
各工序的确定以及工序次序的安排,因各厂粗铋原料成分的不同和操作习惯的不同而有差异,但一般有如下规律:
当粗铋含碲高时,为了回收碲,常将除碲工序安排在除砷、锑工序之后,使碲富集存碲渣中以利于回收;当粗铋含碲低时,常省略除碲工序,粗铋中微量的碲经最终碱性精炼除去,此时最终精炼时间将较常规延长2小时左右。
当粗铋含砷、锑低时,常省去除砷、锑工序,粗铋中微量的砷、锑,将在最终碱性精炼中除去;当砷、锑含量高时,必须首先氧化挥发除砷、锑。
当粗铋含银高时,为了回收贵金属银,应将除银工序安排在除铅工序之前,以免银分散入氯化铅渣中;当粗铋含银低含铅高时,也可考虑将除银工序安排在除铅工序之后。有些工厂由于操作上的习惯,或因产出的氯化铅渣可返回铅系统处理,贵金属银仍可回收等原因,而将除铅工序安排在除银工序之前。但从有利于回收富集银着想,为了防止银的分散,先除银是合理的。
当处理铅高铋低的Pb-Bi合金时,常将氯化除铅分两次进行:一次氯化除铅是为了提高铋的含量;二次氯化才是为了除去剩余的杂质铅与锌。
下面介绍几个火法精炼工艺流程实例:
流程一,如图1,这种流程的特点是由于粗铋含铅高(Pb 20~25%),并且由于产出的氯化铅渣返回铅系统回收铅、银,而将除铅工序放在除银工序之前。从回收银的角度考虑,这种安排是不合理的。图1 铋火法精炼工艺流程图(一)
流程二,如图2。此流程的特点是将除银工序放在前面,以利于回收银;并且粗铋含砷、锑,碲低,因而省略了除砷、除锑、除碲工序。图2 铋火法精炼工艺流程图(二)
流程三,如图3,为直接火法精炼处理Pb-Bi合金,这个流程有三十特点:一是由于合金含砷低,含锑高,所以采用碱性除砷与氧化挥锑,锑以Sb2O3烟尘状态回收;二是氯化除铅产出的大量氯化铅渣,用湿法制取黄丹;二是精铋在铸型前加入NH4Cl作表面,使铋锭呈银白色。图3 Pb-Bi合金火法精炼工艺流程
流程四,图4介绍了国外一些厂炼铋的工艺流程,如日本住友金属矿山公司国富冶炼厂铋火法精炼工艺流程,秘鲁中部矿业公司奥罗亚冶炼厂铋火法精炼工艺流程。这种流程的安排是比较合理的。目前国内一些厂也在改革流程,以利于综合回收。图4 国外铋火法精炼工艺流程图
锡火法精炼车间设计
2019-01-04 13:39:40
锡火法精炼车间设计(design of fire refinery of tin) 以锡熔炼车间产出的粗锡为原料,按其所含杂质种类及含量,选用相应的火法精炼工艺产出精锡的锡冶炼厂车间设计。精炼过程中产生的焊锡及各种浮渣是综合回收伴生金属的原料。 简史 20世纪50年代前,锡火法精炼技术发展缓慢。70年代由英国卡佩尔帕斯冶炼厂(Capper Pass Smelter)研制,经苏联新西伯利亚炼锡厂完善的铁浮渣离心过滤机和真空蒸馏装置,将过去依次脱除铁、砷、铜、锑、铅和铋的过程,简化为离心过滤除铁砷、真空蒸馏除铅铋和精炼除铜锑等工序。80年代初,中国云南锡业公司第一冶炼厂设计研制的电热连续结晶机,取代了劳动强度大、生产效率低的结晶放液锅。1982年该厂精炼车间改建设计,将电热连续结晶机与真空蒸馏炉或焊锡电解装置配套使用,使火法精炼高铅粗锡的技术趋于完善。
工艺流程 粗锡中常见的杂质有铁(0.03%~8%)、铜(0.002%~0.5%)、铅(0.03%~1.5%)、铋(0.003%~0.5%)和硫(0.001%~0.3%)。火法精炼主要包括熔析和凝析除高熔点杂质、加硫除铜、加铝除砷锑、结晶分离铅铋和真空蒸馏除铅铋等作业。一个单项作业可除去一、二种杂质,而一种杂质有时又需两项作业才能达到质量要求。设计时一般根据粗锡杂质种类和含量,参照附表中所列常用作业的工艺参数,选择适宜的精炼作业。作业顺序一般依试剂消耗量少、锡的回收率高并有利于劳动卫生安全等因素确定。中国云南锡业公司第一冶炼厂的火法精炼流程。锡火法精炼流程示意图 火法精炼在锡熔点232℃以上进行。此工艺由于设备日趋完善,生产效率高,作业费用低,已被广泛采用,其所产精锡约占世界锡总产量的90%。主要缺点是难以回收粗锡所含的贵金属和加铝除砷锑所产的浮渣,遇水或潮湿空气会产生剧毒气体AsH3。火法精炼车间的劳动卫生安全防护设计须从严考虑。
阳极炉中铜的火法精炼
2019-03-04 16:12:50
为改善阳极炉中金属/炉渣反响以及选择性氧化蒸发,研讨人员研讨了各种反响条件下最重要伴生元素的行为。此外,研讨人员也研讨了各种元素间的彼此反响,特别是与镍有关的反响随温度、元素含量和炉渣成分改动所发作的改变。 铜精粹用的物料除了铜元素之外,还含有其它多种元素,比方镍、铅、锡、锌和铁。铜精粹时,这些元素选用各种办法脱除,比方选择性蒸发和氧化以及电解精粹。简直一切火法冶金(大约占85%)产出的铜都要经过钢电解精粹,大多数二次铜的处理也是如此。电解精粹时,含有杂质的铜在阳极溶解,在阴极结晶出不含杂质的纯铜。时空产率(现在约为0.03t/m3)和单位能耗(约为0.4kwh/kg Cu)是电解精粹首要的要害方针。为了确保工艺出产的经济性,有必要使这两个操作方针优化到最大或许值。增大电流密度,就会遇到阳极钝化的问题,阳极钝化会构成电化学溶解简直中止。其成果是电流功率下降,电压降升高,单位能耗添加。因为需求重熔残极,很多的铜就不得不再次参加阳极炉内。阳极的钝化行为与化学成分有很大联系,伴生元素比方砷、铋、锑、铅、氧和镍的含量影响最大。在许多公司、特别是再生工厂,这些元素的脱除十分困难,因为原猜中或多或少地含有这些元素。为了经济地处理含铜废料,一般需求参加低档次物料。考虑到这些方面的要素,就肯定有必要进一步优化阳极炉的火法精粹。金属和炉渣间的行为和反响以及蒸发条件十分重要,这是因为这些条件直接影响精粹铜和阳极铜的成分,终究也影响了阳极泥的成分。
黑铜吹炼阶段以及随后的火法精粹阶段,一切的贱金属以及部分钢被氧化,然后产出各种金属氧化物含量较高的炉渣。金属氧化物含量以及氧势对炉渣的液相区有激烈的影响。现在,这些炉渣被返至竖炉处理,伴生元素要么积聚在烟尘中,要么转移至黑铜中。为了损坏几种元素的这种结束会议回路,并将它们从工艺中排走,应测验复原阳极炉和吹炼炉炉渣中的金属氧化物。复原进程日益重要,因为铜废料的质量不断下降,就肯定有必要进一步优化火法精粹工艺,以减小电解精粹负荷。此外,应特别注意的是,炉渣应均匀并且初度低,以确保较高的传质速度和反响速度。
一、阳极铜中伴生元素的行为
火法精粹假如没有彻底脱除伴生元素,阳极中就会构成各种化台物,引起电解精粹工艺的一些问题。阳极有多相合金,因为各种元素会构成固溶液及金属互化物。其间,Cu-Ag、Cu-Sb、Pb-Bi和Pb-Sb是典型的固溶液二元系统。Cu-Sb或Cu-Se是Sb和Se含量较高的金属互化物。图1为二次铜冶炼厂阳极中各相的行为。加有外框的相为产品,能够在阳极泥、电解液或阴极的方位处找到。 假如杂质是与铜基质别离的相,或许呈固溶液或金属间化物的形状,关于定性或定量的电化学溶解,就十分重要。机械搀杂的杂质是由杂质相悬浮在电解液中构成的。图2为电解液中阳极溶解进程的特性示意图。正是因为这种特殊的原因,火法精粹的优化就成为进一步研讨的首要方针之一。 二、热力学基础知识
(一)活度
金属氧化物的活度(aMO)是炉渣中相应金属溶解的驱动力。活度系数直接与溶解度成正比。亨利规律在铜中金属含量(M)和炉渣中金属氧化物(MO)的浓度低时有用。金属氧化物的活度系数是温度、氧势和炉渣成分的函数。温度对活度系数的影响见图3。表1 液态铜中的活度系数金属RTlnγM0[cal]γM0Fe(l)9300-0.41T15.95(1573K)Fe12.6Ni(l)23402.11(1573K)Pb(l)8620-2.55T4.37(1573K)Sn(l)-89000.058(1573K)Zn(l)-56400.165(1573K)
表1总结了液态铜中几种金属的活度系数值,图4为活度系数随温度发作的改变。 (二)分配系数
分配系数(方程1)描绘了炉渣和金属间伴生元素的散布,因而分配系数是金属提取功率的方针。
(1)
炉渣中不同的金属(比方Cu、Ni、Zn、Pb、Sn等)以氧化物的方法存在,如方程式2中的反响所示。方程式3为该反响相应的平衡常数。 (2) (3)
假如铜中金属和炉渣中金属氧化物的行为遵守亨利规律时,分配系数就与 直接成正比。
(三)铜的伴生元素
有必要选用吹炼和精粹的办法从液态铜中脱除投入物料(废铜、泥浆、尘埃和炉渣等)中的杂质。
有必要差异伴生元素中:
氧化物的生成焓较高的贱金属,这些金属有必要分几步转移到炉渣中(比方Fe、A1、Si、P、Zn、Sn和Be)。
能够用铜部分复原的元素,这些元素经过堆集在半产品中或经过电解工艺别离。这些金属是除贵金属元素之外的元素,比方As、Sb、Ni和Pb,它们的氧化物的生成焓与铜附近。
应确保伴生元素不会分配在几个相中(金属、炉渣、烟尘),而是堆集在这些相的某一相中。
熔炼工艺中,含量最多的杂质至少要有部分转移至炉渣中或烟尘中。例外情况就是镍和可防止氧化的贵金属(Au、Ag、铂族金属)溶解在铜中,然后构成电解精粹中的阳极泥。
吹炼阶段,伴生元素经过选择性氧化,要么蒸发要么转至炉渣中。构成的吹炼炉渣再返至竖炉。因为这种做法,一切的伴生元素,要么从头循环,要么转移至后续工序。烟气也要进行净化,然后简直没有元素丢失。
伴生元素能够选用喷入空气或使用氧化渣的方法从铜中脱除。假如喷入空气,元素的氧化行为就取决于烟气流量和温度。锌和锡氧化后,液态铜的氧含量就继续添加,直至到达临界值,然后答应铅的氧化。
液态Cu-Pb-O金属相中,铅的氧化速度低于Cu-Zn-Sn-Pb-O相,标明氧化铅的活度系数( )在Cu20与Zn0和Sn0共存的炉渣中更低。
虽然添加流量能够使伴生元素的氧化速度更高,可是这种做发作更多的炉渣,然后构成更多的铜丢失。液态铜中的氧含量随温度的升高添加得十分敏捷。锌和锡的氧化反响是放热反响,温度升高会下降这些元素的氧化速度,而铅的氧化速度简直与温度无关。
火法精粹工艺最重要的方针是产出铜含量低和对伴生元素的氧化物吸附性高的炉渣。为了能够描绘各种元素的行为,有必要在热力学实验和核算中断定相应元素的活度和散布系数。
三、炉渣铜丢失
炉渣中,铜以夹藏金属液滴Cu0以及溶铜Cu+的方法存在。
(一)夹藏的金属铜
炉渣的物理性质,比方密度、表面张力和黏度,决议了夹藏的金属铜量。使金属液滴有满足的沉降时刻,或许削减炉渣中磁铁矿的含量下降炉渣黏度,就能够削减铜丢失。温度较高时,炉渣熔点和黏度的影响确实会消失,可是燃料耗费和加工成本会添加。从这种观念看,研讨的总体方针应该是确保在较低的工艺温度下取得较低的炉渣黏度。
夹藏的金属颗粒的沉降速度能够由斯托克规律预算出来。 (4)
式中,
v―沉降速度(m/S )
g―重力加速度(m/s2)
、 ―夹藏颗粒和炉渣的密度(kg/m3)
rD―夹藏颗粒的半径(m)
―炉渣黏度(kg/m·s)
依据斯托克规律,小金属颗粒的沉降适当慢。向炉渣/金属中喷入气体,更多的金属就由气泡输送至炉渣中。上升的气泡覆盖了一层液态金属,气泡进入炉渣中时,这一层液态金属就会决裂。这就是为什么夹藏的金属量随流量而添加。湍动较大时,大颗粒的沉降也受到了阻挠。
(二)溶解的氧化铜
炉渣中氧化铜的含量首要取决于PO2,此外,也取决于温度和炉渣成分。
氧化铜依据如下的反响溶解在炉渣中。 (5) (6)
平衡常数的温度依靠由方程(7)和图5所示的图形决议。 (7) 图6为铜含量和氧势的联系。关于铜在硅渣中的溶解,也能够使用亨利规律。CuO 0.5的活度系数显现了对炉渣成分的依靠。溶解度随SiO2和CaO的添加而减小。此外,CaO、Mg0和A1203参加SiO2饱满的铁橄榄石渣中会下降铜的溶解度。 方程(8)为亨利规律和铜的极限溶解度的成果: (8)
铜的氧化物的活度系数能够依据方程(9)核算: (9)
CaO-FeOx-Si02系中,Q为0.45~0.55且R为0.2左右时,能够取得 的较高值(最大为13)。
(三)铜的总丢失
铜的总丢失不只取决于炉渣中铜的溶解度,并且也取决于炉渣总量。炉渣总量则与炉渣中的铁含量直接成正比。假如铜以氧化物形状存在,则能够经过削减Si02含量的方法削减炉渣中的铜含量以及铁橄榄石渣中溶铜的总量。
熔炼和精粹时,能够经过如下办法削减铜丢失:
熔化结块时选用复原气氛(可是有必要彻底防止固体金属铁的构成)
精粹工艺选用氧化气氛,氧化性要尽或许低,可是要能够脱除杂质。
渣型应确保铜的溶解度低且铜的夹藏量少。
四、炉渣镍丢失
镍是铜的一种重要合金元素,是在参加二次物料时带入的。镍比铜更易氧化,在电解精粹进程中在电解液中沉积为硫酸镍脱除。
吹炼炉和阳极炉的炉渣参加竖炉中。经过竖炉的镍丢失适当低,约为0.5%。黑铜和吹炼炉渣中镍的含量最高。
炉渣中镍的氧化溶解反响如下所示: (10) (11)
五、实验
实验次数用软件MODDE 7.0核算。反响使用了复原剂的化学计量。核算时,假定炉渣中一切的有色金属氧化物(Cu00.5、NiO、Pb0、Sn0、Zn0)复原成金属,铁仍然留在渣中,可是应由FeO1.5复原成FeO。要得到精确的Fe/SiO2,就需求参加铁。此外,铁也用作为Zn、Pb、Sn、Ni和Cu的氧化物的复原剂,铁则被复原为FeO, FeO也能够经过复原FeO1.5得到。Fe/Si02和Ca0/Si02是这些实验中研讨的参数。所研讨的炉渣的成分参见表2。
表2 阳极炉炉渣的成分(%)(%)Cu28.500As0.016Fe6.9Ag0.035Pb4.9SiO211.0Sn3.1Al2O34.5Ni2.6MgO1.8Sb0.2CaO2.0
研讨是在感应炉中进行的。实验使用了一个高38毫米、直径32毫米、壁厚1毫米的坩埚。坩埚中参加阳极炉炉渣(表2)和几种添加剂(Si02、CaO、Al2O3、MgO、石墨)。每个实验的反响时刻为4小时。
4小时后,移走热电偶,坩埚在炉内冷却。
实验期间温度保持在1300℃,以研讨炉渣的黏度。实验证明,在这一温度时,较高的碱度添加了炉渣的黏度,然后又导致了炉渣中更高的金属含量。
实验首要重视镍(对电解有激烈的影响)和铜的行为。因为镍在阳极中的散布取决于凝结条件,因而镍在阳极截面上的散布会有很大的不同,然后又构成电解进程中的不同状况。图7为镍元素沿阳极截面的散布,这种散布是凝结条件的函数。能够看出,铜的初结晶是树枝状(图8)或球状(图9)十分重要。 图10为炉渣中铜和镍的含量,它们是Ca0/Si02和Fe/Si02的函数。有必要考虑到的一点就是,这些研讨是在1300℃的温度下进行的。因而,炉渣的黏度会影响反响以及液态金属的沉降。在工业实践中,在更高的碱度时,有必要考虑这些要素,以便得到黏度较低的炉渣。
能够依据方程(12)和(13)核算出研讨条件下的铜和镍的含量。 (12) (13)
更高温度(1400℃)下的更多实验现已标明,元素的含量特别是铜的含量会明显下降。因为这一现实,在将来的实验中,温度也将成为可变的一个参数。虽然这种实践会添加能耗,可是却能够添加产值并改善伴生元素的造渣行为。
六、定论
因为投入物料质量下降以及接连添加时空产值的需求,就不得不优化一次铜工业和二次铜工业的火法冶金进程。选择性氧化和蒸发反响中,工艺条件的改变也改动了伴生元素的行为。就工艺条件的描绘以及进一步的研讨而言,对炉渣的黏度、温度和碱度的了解是十分重要的。研讨标明,温度是影响炉渣黏度的最重要的参数之一。
对终究的电解精粹工艺有问题的操作而言,铜二次冶金中火法精粹工艺的继续改善十分重要。各种元素会激烈影响电解精粹工艺,比方,它们会构成阳极的钝化,然后导致整个工艺的产值下降。更多的研讨应使得在使用低质废料时,产出能够在电解精粹工艺中使用不会受限的阳极铜。
粗铅
2017-06-06 17:49:58
目前粗铅火法精炼的方法备受业内人士关注以及交流学习。粗铅火法精炼是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。其中粗铅中去铜是最最关键的一步。因为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。所以运用好粗铅除铜技术对粗铅的提炼师非常重要的。
铜阳极泥的火法熔炼-分银炉的精炼
2019-03-05 10:21:23
贵铅(包含回来渣贵铅)及粗银粉均选用分银炉精粹,产出含金、银总量97%以上的金银合金阳极板送电解提银。
某厂所用的小型分银炉为1t的圆筒形卧式转炉。炉体由厚15mm的锅炉钢板卷焊而成。炉内衬以10mm石棉板一层和镁砖一层。炉膛内部直径1.1m、长1.3m,容积1.23m3,按容积的五分之二装料,每炉可处理贵铅3~4.5t,或处理粗银粉1.5~2t。炉子的形状、支承及传动方式均与图1贵铅炉相同,但因炉子较小,故只在正前方开一长400×高300mm的炉口,供加料、出料和烟气出口用,并在炉体一侧开孔设高压喷嘴供重油、蒸汽和风。烟气经水套烟道、内衬耐火砖的钢烟道和冷却烟道然后进入布袋收尘体系,收尘后的水蒸汽经烟囱排入大气。当不收尘时,烟气由地下副烟道经烟囱排入大气。图1 转炉示意图
一、分银炉的烤炉和洗炉
分银炉的烤炉和洗炉与贵铅炉大致相同。因为分银炉的砖层薄,大修需烤炉5d(120h),停炉再出产一般需烤两天。洗炉24h。为了确保金银合金阳极板产品的质量,原则上应运用质量较纯的废铅来洗炉。
二、浸出渣贵铅的熔炼
熔炼浸出渣贵铅,每炉处理量3~4.5t,不配熔剂。加料后,跟着炉温的升高炉料逐步熔化,经3~4h待贵铅彻底熔化后,逐步升温并坚持炉温在1050~1150℃,架起风管吹风氧化。吹风管管口置于熔融金属液面以上约150mm处,吹入的风最好只使熔融金属液而发作波纹,防止引起金、银的飞溅丢失。每炉氧化精粹时刻一般为35~60h。进程中要常常查看炉温、吹风量及氧化状况,不时改动吹风方位。并随时扒出氧化生成的起浮干渣。但当炉温过低、吹风量过大时,氧化干渣生成速度过快,这就必定使很多金、银进入干渣中而构成丢失,这种状况是不期望呈现的。
在分银炉氧化熔炼进程中,贵铅中的各种杂质大致按锌、铁、锑、砷、铅、铋、镍、硒、碲、铜的次序氧化除掉。但它们的氧化除掉与氧化开端次序并不彻底一致。
开端,炉猜中的砷、锑大部分生成蒸发性的三氧化物呈烟气逸出,部分生成不易蒸发的五氧化物:
4As+3O2 2As2O3↑
4Sb+3O2 2Sb2O3↑
4As+5O2 2As2O5
4Sb+5O2 2Sb2O5
这时,虽有部分铅开端氧化,但生成的氧化铅除很少数蒸发外,大部分又被砷、锑、铁、锡等杂质复原成金属铅:
2As+3PhO As2O3+3Pb
2Sb+3PbO Sb2O3+3Pb
Fe+PbO FeO+Pb
Sn+2PbO SnO2+2Pb
另一部分氧化铅,则与砷、锑反响生成亚铅和亚锑酸铅:
2As+6PbO 3PbO·As2O3+3Pb
2Sb+6PbO 3PbO·Sb2O3+3Pb
亚铅与过量的空气效果,部分氧化呈铅进入渣中:
3PbO·As2O3+O2 3PbO·As2O5
亚锑酸铅与炉猜中的锑效果,生成蒸发性的三氧化锑,并复原铅:
3PbO·Sb2O5+2Sb 2Sb2O5↑+3Pb
来不及蒸发的部分三氧化锑,又被氧化成五氧化锑,并与氧化铅效果生成锑酸铅进入渣中:
Sb2O3+2PbO Sb2O5+2Pb
Sb2O5+3PbO 3PbO·Sb2O5
跟着砷、锑的蒸发和造渣,烟气逐步由深变浅。炉猜中的锌、铁氧化物,在氧化铅的效果下,也与砷、锑反响生成亚盐、亚锑酸盐并氧化成盐和锑酸盐进入渣中而被除掉。此刻,熔池液面呈暗至暗绿色,渣成糊状,并具有很大的粘性。
当锌、铁、砷、锑大部分蒸发和造渣除掉后,即开端铅的很多氧化进程:
2Pb+O2 2PbO
铅开端氧化蒸发时,烟气逐步转为青灰色,从熔池底部取出的金属样断面发青并呈细粒结晶。跟着很多铅的氧化蒸发,烟气由青灰转为淡灰黄色。此刻,碲开端氧化进入渣中。运用火法熔炼进程收回碲的工厂即可造碲渣。但有些工厂却操控到熔池中合金含金、银总量在80%以上时才开端造碲渣。
贵铅中的碲和硒均为化合物,它们除少部分在氧化气氛中可自行氧化外,大部分则依托参加强氧化剂(硝石等)所分化的活性氧才干氧化。为便于用浸出法收回碲,造碲渣是在激烈拌和下向熔池中参加为贵铅分量1%~3%硝石和3%~5%碳酸钠的混合氧化剂,使碲和硒氧化并生成亚碲(硒)酸钠进入渣中:
2NaNO3 Na2O+2NO2+〔O〕
MeTe+3〔O〕 MeO+TeO2
TeO2+Na2CO3 Na2TeO3+CO2↑
MeSe+3〔O〕 MeO+SeO2
SeO2+Na2CO3 Na2SeO3+CO2↑
造出的碲渣,用苛性钠水溶液浸出,浸出液送收回碲和硒,浸出渣回来处理收回金、银。造碲渣要正确把握机遇,早了,碲没有很多氧化,造不出富碲渣;晚了,碲已氧化成难溶物进入渣中并部分蒸发跑掉。
除掉大部分铅、硒、碲后,烟气逐步转为粉赤色,即铜进入氧化期。铜开端氧化时,与氧化铅发作以下可逆反响。跟着反响的进行,铅逐步被氧化除掉:
Cu2O+Pb PbO+2Cu
铋在铜很多氧化时也开端氧化生成三氧化铋:
4Bi+3O2 2Bi2O3
三氧化铋的沸点很高(1980℃),不易蒸发。因为氧化铅的存在。故大部分三氧化铋与氧化铅构成低熔点(817℃。PbO的熔点为883℃,此刻PbO中因溶解有3%~6%的银而下降至840℃)、流动性好的呈亮黄色的稀渣,掩盖在熔池液面。这时大部分铋巳氧化造渣,收回铋的工厂可将此亮渣(俗称高铋渣)放出,送提取铋。
因为激烈的氧化效果,此刻部分银实践上也被氧化成。但熔池中尚含有其他金属杂质,生成的很不安稳,很快就被铜、铋等复原成金属银,并相应生成铜、铋等氧化物:
2Ag+ O2 Ag2O
Ag2O+2Cu Cu2O+2Ag
3Ag2O+2Bi Bi2O5+6Ag
炉猜中的少数镍,则生成NiO进入渣中而被除掉。
跟着其他杂质的氧化除掉,铜便进入首要氧化期(随同镍、铋等剩余杂质的氧化),并很多蒸发,使烟气变浓呈粉红直至暗赤色。此刻从熔池底部取出的金属样断面呈粉红至暗灰赤色,结晶由细变粗。跟着铜的进一步氧化,渣内氧化铜很多富集,金属样断面呈现大颗粒具有玻璃光泽的氧化铜结晶,或于断面某一处会集有褐赤色呈浸染状的氧化铜。铜通过进一步氧化并很多造渣后,从取出的金属样表面能够看见分出很多银白色的银,姿态断面呈浅灰粉赤色细粒结晶,部分存在很多渣。此刻,即能够开端清合金。
所谓“清合金”,是指炉猜中的某些贱金属杂质,特别是铜等高电位金属,不能单靠吹风来氧化它们而使之造渣或蒸发除掉,而必须向熔融合金中参加强氧化剂使之氧化除掉的作业。清合金一般运用强氧化荆硝石,它可分化放出活性氧来氧化合金中剩余的铜、镍、铋等使之进入渣中而得以除掉:
2NaNO3 Na2O+2NO2+〔O〕
2Cu+〔O〕 Cu2O
2Bi+3〔O〕 Bi2O3
Ni+〔O〕 NiO
Te+2〔O〕 TeO2
实践出产中,有经历的操作人员往往恰当延伸吹风氧化,推延开端清合金的时刻。这样做是为了使铜等杂质尽可能多氧化除掉一些,以缩短清合金的作业时刻,减轻劳动强度、削减硝石耗费和下降金、银丢失。因为当熔融合金表面掩盖有很多渣时,即便风量较大,吹风进程中金、银的“蒸发”丢失也是很小的。而在清合金时,合金表面无掩盖剂,在长时刻激烈拌和和氧化条件下,高速的烟气气流必定会夹带走很多微细的金、银颗粒,使金、银的“蒸发”丢失增大。清合金作业的时刻愈长,金、银的丢失就愈多。
开端清合金前2h,将炉温升至1250~1300℃,使炉壁上的渣熔下,以便在清合金前或清合金进程中一道除掉。防止清合金完毕后,合金放出很多潜热,将炉壁上的渣烘烤下来,影响金、银合金板质量。
清合金时,先放出稀渣,扒出粘渣后,中止供油、风,在铁扒子接连激烈拌和合金的一起,向熔池中参加一批硝石。激烈拌和是为了使分化出来的活性氧能与合金中所有的杂质充沛触摸,以加快贱金属杂质的氧化。边拌和边加硝石,是为了防止参加的硝石在熔池液面结成黄色砂糖状硬壳而引起爆破。按上述的炉料,每批参加硝石20~25kg。加完一批后,在持续激烈拌和下先供入少数风、油,防止硝石激烈焚烧掉而下降氧化效果。经数分钟后中止拌和,再加劲风、油量升温,然后用风管往熔池液面吹风(如前法)以促进杂质的氧化。吹风氧化15min后,取熔池金属样调查效果。半小时取出风管,放出稀渣,再如上法加硝石进行第2次和第三次……清合金。一向到熔池合金面上渣量已不多时,改为加两批硝石(1h)放一次渣。清合金作业一向进行到从熔池底部取出的金属样表面润滑平坦呈纯的银白色,样面中间有一条细而均匀的冷凝小沟,姿态很难打断,打断后断面呈鸭蛋青色时中止。此合金中含金、银总量在97%以上。
此刻,合金液面尚有一层不易铲除的淡薄渣。这层渣可在中止供油、风后,往合金液面撒一极薄层枯燥的水泥或骨灰,将其吸附后扒出。然后将合金放入经预先烤热的煲子内,往煲子液面加两只稻草把子(或草灰),以焚烧除掉部分氧,并起保温文阻隔渣的效果。
在煲子液面持续焚烧草把时,将合金浇入预先烘热的阳极模内。冷凝后取出,剃除飞边毛刺送电解提纯银。某厂的阳极板(一次合金板)长250mm×宽190mm×厚15mm。
分银炉吹炼产出的干渣和清合金前放出的稀渣,经鼓风炉富集后回来贵铅炉熔炼铜银合金。清合金前的粘渣和清合金进程中放出的稀渣,直接回来贵铅炉熔炼回来渣贵铅。
分银炉造碲渣和清合金时,为防止加硝石的烟气腐蚀收尘布袋,应封闭收尘设备,让烟气从副烟道经由烟囱排入大气。其他时刻均应进行收尘。搜集的烟尘可供贵铅炉洗炉用,或据烟尘中金、银含量送去熔炼贵铅或铜银合金。
某厂处理分银炉的烟尘,是将其分步氧化熔炼。先烟化除掉砷、锑,至不冒白烟(捕集的烟尘送收回砷、锑),然后进行氧化除铅,烟尘送铅体系处理。除铅后的合金再按铜银合金处理。
三、回来渣贵铅的熔炼
贵铅炉产出的回来渣贵铅,就成分而言属高铜低金的银合金。一般含20%银、0.5%金、20%~40%铜(有时高达60%)。因为贵铅含铜高,熔炼时铜的氧化需求占用很长的时刻,故每炉总冶炼时刻有时超越100h。上述的1t分银炉,每炉可处理回来渣贵铅约4t。
回来渣贵铅熔炼的操作与浸出渣贵铅大致相同,但因为此一炉料含碲很少,出产碲的工厂一般也不造碲渣。
某厂曾用分银炉熔炼过含铜约60%的回来渣贵铅,但因为含铜太高,未能使铜、银别离。对这种高铜贵铅,如将其熔炼成铜银合金再处理,较易到达预期意图。
四、粗银粉的熔炼
粗银粉的来历一般有二:一是从阳极泥硫酸盐化浸出脱铜液中置换出来的,含银约80%,并含有少数硒、碲、铜等杂质;另一为从银电解废液和洗液中置换出来的,含银常大于80%,首要杂质是铜。
一吨分银炉,每炉可熔炼粗银粉1.5~2t。一相配入8%碳酸钠、4%萤石粉。炉料入炉经5~8h熔化后,运用风管于熔池液面上吹风氧化。操作方法与浸出渣贵铅大致相同。因为炉猜中含铜等杂质少,每炉总冶炼时刻约20~30h。出产碲的工厂一般造碲渣。经熔炼产出的阳极板含银达97%左右,含金很少。