火法炼铅
2019-03-05 09:04:34
在我国已工业使用的办法有三种:①铅精矿烧结焙烧一鼓风炉复原熔炼;②铅锌混合精矿烧结焙烧一密闭鼓风炉复原熔炼;③QSL法。办法①工艺老练、操作简略、出产才能大、对质料适应性强、铅收回率高;缺陷是能耗高、对环境有污染。办法②能够熔炼混合精矿一起产出金属铅和锌,出产才能大;不足之处也是能耗高、有污染。办法③不需要繁琐的烧结焙烧作业,流程简化;粉尘污染少,烟气SO2浓度高有利于制硫酸,能充分利用质料的反响热,不必优质焦炭,出产费用低;此法冶金操控要求严厉、产品铅的收回率较低。此外,我国开发了水口山炼铅法,该法流程简略、熔炼强度大、烟气SO2浓度高(>10%SO2)、燃料率低、环保效果好。 火法炼铅一般包含质料预备(配料、制粒、烧结焙烧)、复原熔炼制取粗铅和粗铅精粹三大工序。烟气制酸、烟尘归纳收回以及从阳极泥收回金银等贵金属也是火法炼铅工艺的重要组成部分。 (一)烧结焙烧一鼓风炉复原熔炼 准则流程见图1。
[next]
铅精烧结焙烧有两个意图:一是将质猜中的硫氧化除掉,并以SO2方式送去制硫酸;二是使部分伴生金属氧化并与SiO2等脉石成分生成MeO.SiO2低熔点液相,使细粉状铅精矿粘结成多孔硬块,以利复原熔炼。 (1)备料 进入烧结工序的物料包含铅精矿、石英熔剂、烧结返料,三者的配比为30:10:60。铅精矿一般含有(%):Pb 50-60、Zn 4-6、Cu 0.2、S15-25、Fe 14、SiO2 1-2。此外,还伴生有Ag、Bi、Cd、In等有价金属。配好的物料,通过混合和制粒,用布料机均匀地平铺在烧结机上进行烧结焙烧。 (2)烧结 现代烧结作业均选用带式烧结机,面积为60-70m3。作业时,铺满炉料的烧结机在传动机械带动下向前移动,通过焚烧装置处炉料被火焰点着,并在强制通过料层吸入(或鼓出)的很多窑中氧的效果下,料层温度敏捷上升到1073-1173K,炉猜中发作了一系列的烧结反响。 炉猜中首要铅矿藏PbS与O2反响生成PbO和SO2: 3PbS+5O2====2PbO+PbSO4+2SO2 3PbSO4+PbS====4PbO+4SO2 还有少数金属铅生成: PbS+PbSO4====2Pb+2SO2 在炉猜中含量较高的黄铁矿(FeS2)发作分化并进一步氧化成FeO, Fe2O3和SO2,进而与SiO2, PbO化合,生成为硅酸盐(2FeO.SiO2、xPbO.SiO2)和亚铁酸盐(xPbO.yFe2O3)。以上盐类在焙烧作业温度下均呈液相,粉状炉料在此液相效果下,构成坚固多孔大块。这些低熔点盐是烧结进程的粘结剂。烧结料通过破碎筛分,筛至50-150mm块料送鼓风炉熔炼,筛下粉料返配料,含SO2烟气送去制酸。 影响烧结焙烧效果的要素有:①炉料配比与化学成分;②炉料水分;③炉料粒度;④料层厚度;⑤焚烧温度;⑥小车运转速度;⑦吸风风量与鼓风压力、风量;⑧烟气SO2浓度等。 烧结焙烧典型技能经济指标为:料层厚度250-300 mm,床才能25-30 t/(m2·d),台车速度0.8-1.0 m/min,烧结块含硫1.5%-2%,混合料含硫6%,含水5%-6%,制品块率 27%-30%,脱硫率88.5%,焚烧温度800-1000℃,烟气SO2浓度3%-4.5%,鼓风压力2.5-4.5 kPa,强度18-23m3 /(m2·min),烧结温度1000℃,时刻16-20 min,笔直烧结速度12-15 mm/min.[next] (二)烧结块鼓风炉复原熔炼 铅鼓风炉复原熔炼的意图是使铅烧结块中的含铅化合物复原成金属铅,并将金银等贵金属富集在铅中,使铁氧化物从高价变贱价,再与其他脉石成分造渣而与铅别离。 参加鼓风炉中炭质燃料的焚烧,既为冶金反响供给必要的热量,又在炉内构成复原气体,复原氧化铅: C+O2====CO2 CO2+C====2CO PbO+CO====Pb+CO2 烧结块中的2PbO·SiO2,在有较强碱性氧化物FeO、CaO存在时,可发作置换反响放出PbO,进一步复原为金属铅: 2PbO·SiO2+2FeO+2CO====2Pb+2FeO·SiO2+2CO2 2PbO·SiO2+2CaO+2CO====2Pb+2CaO·SiO2+2CO2 烧结熟猜中的三氧化二铁发作以下复原和造渣反响: 3Fe2O3+CO====2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO====3FeO+CO2 2FeO+SiO2====2FeO·SiO2 烧结块中的其他氧化物,如Al2O3、CaO, MgO也都进入炉渣。PbSO4有部分与CO反响生成PbS和CO2,部分受热分化为PbO和SO2。含铜、硫高时,可生成梳相,镍、钻砷化物高时,还可构成黄渣。铅是金和银的优秀捕集剂,熔炼时烧结块中的金银大部分富集于粗铅中,少数散布在锍和黄渣内。 1.熔炼设备 主体设备为鼓风炉,辅佐设备有电热前床、烟化炉以及收尘器等。小型炼铅厂均选用圆形断面鼓风炉,而大型工厂多选用出产才能大、热效率高的矩形断面水套式鼓风炉。炉体为竖井式,由炉基、炉缸、水套炉身和炉顶四部分组成。无炉缸鼓风炉则设电热前床,以完结粗铅与炉渣的有用别离。[next] 2.工艺操作 按规则配料份额,用加料车顺次分批地将焦炭、熔剂、返料和烧结块自鼓风炉顶加料口分层均匀参加炉内。经炉身两边水套上的风口鼓入焦炭焚烧和熔炼反响有必要的空气或富氧空气。熔炼进程发作的烟气自炉顶排出,通过烟道、收尘净化后排放;熔体产品在炉缸内弄清,别离出粗铅和炉渣,定时或接连分别从渣口和虹吸口排出,无炉缸鼓风炉,则通过咽喉口接连将熔体排入前床,在通电加热下,进行粗铅与炉渣的别离。为收回炉渣中的锌,一般还要对熔炼渣进行烟化处理,所用烟化炉为一箱形卧式炉,侧壁设有风口。烟化炉渣时将熔渣放入炉内,经风口向熔渣鼓入空气和粉煤,将渣中的锌复原并蒸腾出去,锌蒸气在烟道中再次氧化,通过收尘器捕收下去,得到产品氧化锌。烟化炉中收回的粗铅送精粹处理。鼓风炉复原熔炼的首要技能经济指标是:风口区面积8-10m2;焦率9%-11%;炉渣含铅2%-2.5%;铅收回率95%-96%;烟化炉弃渣含铅小于0.7%。 (三)QSL法 即氧气底吹直接炼铅法。该法是在P. E. Queneau和R. Schuhman JR已创造的接连炼铜QS法基础上,又与德国Lurgi公司进一步开宣布的一种炼铅新工艺。工艺流程见图2。
[next]
QSL反响炉呈卧式圆筒形,内衬铬镁砖,熔池用隔墙分为氧化熔炼段和复原弄清段两部分。氧化段上方设有加料口,底部设氧气喷,放铅口,端墙开有排烟口;复原段炉底有粉煤空气喷,端墙有放渣口。硫化铅精矿与其他炉料混合制粒后,经加料机参加炉内,在炉温1223-1323K和鼓入氧气效果下,发作熔炼反响: 在鼓入氧气搅动下熔池呈欢腾状况,落入氧化段熔池的炉料敏捷熔入高温熔体中,此刻发作的氧化和造渣反响是在气一固一液三相间完结的,发作出氧化铅高的渣、粗铅和含SO2烟气。高铅渣通过隔墙流向复原段,在此被喷入粉煤复原,复原产出的铅逆流过隔墙会聚于氧化段,经放铅口放出。复原后的低铅渣经端墙渣口接连排出。冶炼烟气通过余热锅炉收回余热,除尘器除尘净化后送去制硫酸。 工业用QSL炉长30m,氧化段长10m,直径3.5 m,复原段长20m,直径3m。氧化段产初渣含铅高达35%,复原后弃渣含铅2.5%-5%。产品粗铅档次99.2%左右。
火法炼锑
2019-01-04 11:57:10
火法炼锑
(1)挥发焙烧一还原熔炼。赫氏炉或直井炉挥发焙烧,常用于处理品位为10%~18%的块状单一硫化锑矿。回转窑常规挥发焙烧,多用于处理含锑10%~20%的块矿和重选及浮选精矿的混合料。回转窑闪速挥发焙烧,可用于处理含锑50%~60%的硫化锑精矿,焙烧烟气含二氧化硫8%~12%,可制硫酸。 (2)挥发熔炼-还原熔炼。鼓风炉挥发熔炼通常用于处理含锑30%~50%的硫化锑矿或混合矿,并可处理泡渣、生锑渣等炼锑的中间产物。处理粉矿时,须先制团或制粒。此法对原料适应性强,除产出氧化锑外,还产少量粗锑和锑锍,能富集贵金属以利回收。渣含锑0.8%~1.4%,烟气含二氧化硫0.3%~0.8%,经处理达到标准后排放。旋涡炉挥发熔炼用于处理含锑60%~65%,含铅和砷不高于0.5%的硫化锑精矿,渣含锑0.5~1.5%。 挥发焙烧和挥发熔炼所产氧化锑,经反射炉还原熔炼产出粗锑,含锑96%~97%。氧化锑达到锑白质量要求时也可作商品出售。
火法炼锌
2019-03-05 09:04:34
在高温下,用碳作复原剂从氧化锌物猜中复原提取金属锌的进程。火法炼锌技能又分为竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼铅锌、电炉炼锌和横罐炼锌。前两种办法是我国现行的首要炼锌办法,电炉炼锌仅为中小炼锌厂选用,横罐炼锌现已筛选。 (一)竖罐炼锌 在高于锌沸点的温度下,于竖井式蒸馏罐内,用碳作复原剂复原氧化锌矿藏的球团,反响所发作锌蒸气经冷凝成液体金属锌。我国葫芦岛锌厂是我国惟一和国际仅存的两家竖罐炼锌厂之一。竖罐炼锌的出产工艺由硫化锌精矿氧化焙烧、焙砂制团和竖罐蒸馏三部分组成,工艺流程见图1。 1.硫化锌精矿的氧化焙烧 一般硫化锌精矿的成分是:Zn 46%-62%,S27%-34%,Pb
94%;弃渣含锌<1.0%;煤耗2.3 t/t Zn;罐体寿数2年;电耗550 kWt/t Zn;设备工作率93%以上。 (二)密闭鼓风炉炼锌 该办法是在密闭炉顶的鼓风炉中,用碳质复原剂从铅锌精矿烧结块中复原出锌和铅,锌蒸气在铅雨冷凝中冷凝成锌,铅与炉渣进入炉缸,经中热前床使渣与铅别离。此办法是英国帝国熔炼公司(Imperial Smelting Carp, Let.)研讨成功的,简称ISP,对质料适应性强,既能够处理原生硫化铅锌精矿,也能够熔炼次生含铅锌物料,能源耗费也比竖罐炼锌法低。 燃料焚烧和金属氧化物复原是密闭鼓风炉中的根本反响。参加炉内的焦炭在高温下与风口鼓入空气中的氧发作焚烧,发作炼锌进程所需的热量。首要熔炼反响为: C+O2====CO2 CO2+C====2CO ZnO+CO====Zn+CO2 CdO+CO2====Cd+CO2 PbO+CO====Pb+CO2 ISP的技能特点是:①选用密封高温炉顶(1000-1100℃),以避免锌蒸气进入铅雨冷凝器之前降温氧化;②选用高密度、低熔点、低蒸气压的铅作冷凝捕收锌蒸气介质,有利于锌蒸气的快速冷凝,避免氧化和铅锌别离;③选用高钙渣系(CaO/SiO2=1.0-1.5),渣型熔点高(125℃),密度较低,为下降炉渣含锌和渣与铅别离发明了有利条件。[next] 密闭鼓风炉炼铅锌流程首要包含含铅锌物料烧结焙烧、密闭鼓风炉复原蒸发熔炼和铅雨冷凝器冷凝三部分(见图2)。 1.烧结焙烧 一般铅锌精矿含Pb+Zn在45%-60%,与其他含锌物料混合配料后,在烧结机上脱硫烧结成块。烧结块要有必定的热强度,以确保炉内的透气性,烧结块的成分是(%):Zn41.4、Pb 19.2、FeO 12、CaO 5.7、SiO2 3.8、S 0.8。 2.密闭鼓风炉复原蒸发熔炼 前期炉子风口区断面积为5.1-6.4m2,现在最大的达27.2m2,大都工厂选用10m2和17.2m2。炉柱高度6m,炉高10.66m,炉身下部向内歪斜3.760,风口内径159mm,共16个。炉顶设双层料钟密封加料器,炉身上部内砌轻质高铝砖,下部为高铝砖,炉缸用镁砖砌成,钢板外壁三杯水冷却。熔炼时,烧结块、石灰熔剂和经预热的焦炭分批自炉顶参加炉内,烧结块中的铅锌被复原,锌蒸气随CO2、CO烟气一道进入冷凝器,熔炼产品粗铅、铜锍和炉渣通过炉缸流进电热前床进行别离,炉渣烟气处理收回锌后弃去,锍和粗铅进一步处理。[next] 3.锌蒸气冷凝 冷凝设备为铅雨飞溅冷凝器,冷凝器外形长7-8m,高3m,宽5-6m,内设8个转子,浸入冷凝内的铅池中。转子扬起的铅雨使含锌蒸气炉气敏捷降温到600℃以下,使锌冷凝成锌液溶入铅池,铅液用泵不断循环,流出冷凝器铅液在水冷流槽中被冷却到450℃,然后进入别离槽,液体锌密度小在铅液上层,操控必定深度使其不断流出,浇铸成锌锭。 鼓风炉炼铅锌的首要技能经济目标为:热风温度950-1150℃,冷凝功率90%-92%,烟化炉渣含Pb 0.15%、Zn 1.35%,粗锌含锌大于98%、含铅1.2%-1.5%,粗铅含铅大于98%、含锌0.1%,冶炼收回率Pb>93%、Zn>94%,原猜中S利用率90%-92%。 (三)电炉炼锌 20世纪30年代在国外呈现电炉炼锌技能。80年代,我国开端选用电炉炼锌技能,至今已有10多处小型火法炼锌厂推广应用,出产规模为500-2500 t/a。 电炉炼锌是以电能为热源,在焦炭或煤等复原剂存在条件下,直接加热炉料使其间的ZnO成分接连复原成锌蒸气并冷凝成金属锌。该工艺能够处理高铜高铁锌矿,但要求质料含S不得大于1%,关于含S高的碳酸盐锌矿需求预脱除处理。 电炉形状为圆形或矩形,卧式,功率有500kW、1250kW、200kW和2250kW多种。炉床面积4-8m2,电极直径200-350mm。首要目标为:熔炼温度1250一1350℃,电能耗费4600kWh/t Zn,残渣含锌3%-5%,粗锌档次98.7%,直收率80%,总收回率95%。
火法炼铋烟尘的处理
2019-01-31 11:06:04
火法炼铋,含尘炉气经干法收尘净化,产出烟尘。烟尘分熔炼烟尘与除砷、锑精粹烟尘两种。熔炼烟尘量约为熔炼炉加料量的5~10%,而精粹烟尘量则视粗铋含砷,锑量断定。两种烟尘成分列于表1。
表1 烟尘成分(%)一、熔炼烟尘的处理
(一)回来配料。将上炉产出的烟尘,回来下炉配料。此法的长处是充分利用现有设备和人力,不须另添加处理烟灰的设备和出资,即可收回烟尘中的铋,缺陷是在粗炼中,砷与锑构成闭路循环,使粗铋中砷,锑含量添加;一起炉内易发生黄渣,构成炉结,恶化炉况,操作现场受砷污染,劳动条件差。
(二)烟尘独自处理。将烟尘配入5%左右的复原煤粉,装入反射炉内进行复原熔炼,产出稀渣与Pb-Bi合金。
熔炼温度约1100℃,炉时8~16小时。
Pb-Bi合金成分(%);Bi40~45%;Pb40~45%;Sh3~7%;As1~5%。
因为烟尘密度小,粒度小,未经制粒,在复原熔炼中,约有三分之一被炉气带走,使烟尘回来量大,一起因为烟尘含铋低,使燃料耗费量大,出产率低。
二、精粹除砷、锑烟坐的处理
精粹烟尘含砷与锑高,可用作出产As2O3与Sb2O3的质料。
依据As2O3与Sb2O3蒸气压的不同,操控温度可将二者别离。表2列举了As2O3与Sb2O3的蒸气压。
表2 As2O3与Sb2O3的蒸气压(一)出产
1、工艺流程。如图1。图1 出产As2O3工艺流程
2、首要技能条件。配科比为:煤粉3~5%、水分5~10%、烟尘100%;压成φ20~30毫米小球,枯燥温度100~120℃;焙烧温度450℃左右;焙烧时刻8~10小时。
3、首要设备。压球机一台,转速70转/分;枯燥箱,焙烧炉、布袋收尘器各一台。
4、产品用处。用于玻璃、皮革、珐琅、颜料、农药、医药和国防工业。
5、产品质量(%)。As2O395~98,H2O0.5~1.0;白度:50~60度;细度:98%经过60目。
(二)出产As-Sb台金
1、工艺流程。如图2。图2 出产As-Sb合金工艺流程
2、首要技能条件。配料时,烟灰中配入木炭粉作复原剂,复原剂配入量5~10%,拌匀。蒸馏选用蒸馏塔,下部选用铸铁质坩埚装料,塔中部有筛板,填入木炭层,基层温度操控在700℃,使砷、锑复原蒸腾。中层温度操控在约800℃,使木炭层红热。蒸发之砷,锑蒸气及少数As2O3、Sb2O3,经过火热之术炭层后被彻底复原。在蒸馏塔上部装有冷凝板,蒸发之砷,锑蒸气在板上冷凝为块状As-Sb合金。
3、产品用处。用于制作蓄电池栅极。将砷锑合金用铅皮包裹参加熔融铅中,使铅含砷达0.5%,含锑约0.07%。
4、产品质量。(As+Sb)>99%,其间含砷80~95%。产品呈疏松块状结晶,有金属光泽。
(三)出产三氧化锑
1、工艺流程。如图3。图3 出产三氧化二锑工艺流程
2、首要技能条件。复原熔炼配料比为:锑渣∶纯碱∶煤粉=100∶(5~15)∶(5~10);熔炼温度为1000~1100℃。碱性精粹首要用于脱砷,至含砷低于0.1%;精粹温度800~850℃,耗费纯碱5~10%,分次参加;耗费1~2%,分次参加。灰吹首要用于脱铅,至含铅低于0.1%,灰吹温度为550~600℃。
3、首要设备。反射炉一台(熔池1米2);布袋收尘器一台(钢构件,过滤面积1.5米2);顎式破碎机一台;吸滤包装机一台。
4、产品用处。用作各种树脂,帆布、纸张、涂料等的防火剂、石油化工、组成纤维的催化剂、媒染剂、乳白剂,以及组成锑盐和制作白色珐琅,玻璃的质料。
5、产品质量。Sb2O3>98%,As<0.05%。
铋火法粗炼的配料计算
2019-01-03 14:43:30
铋的火法粗炼的添加剂,有铁屑、煤粉、纯碱、萤石粉、黄铁矿等。粗炼时添加剂的投入种类与投入量,必须适当,过多过少,都会造成不利影响。这就要求运用实际生产经验,根据生产情况及时判断调整,并且还必须进行必要的配料计算。
冶金炉熔炼的热工过程是复杂的、多相的、综合的热力学反应,影响各种添加剂配入量的因素很多,各种物料在冶炼过程的行为与状态,也与理论上的理想状态有很大出入,所以,配料计算只能考虑主要因素,进行简略运算,力求使配料计算简化,迅速、准确、提供生产时作配料的依据。
下面举一个配料计算的实例。
一、精矿及氧化铋渣合理成分计算。
混合铋精矿成分(%):Bi 27.62、Pb 6.07、Fe 18.57、S 25.29、SiO2 9.3、Al2O3 2.0、Cu 2.8、As 0.29、CaO+MgO 3.0、其它1.85。(见表1)
表1 铋精矿的物相组成(%)氧化铋渣成分(%):Bi 51.73、Pb 19.28、Cu 8.35、Ag 1.50、As 2.5、Sb 4.1、Fe 0.65、Te 1.05、SiO2 3.1 (CaO+MgO)2.15、其它5.54。(见表2)
表2 氧化铋渣物相组成(%)将铋精矿与氧化铋渣以重量1∶1混合配料,取混合料100千克进行计算:(见表3)
表3 混合料的物相组成(%)二、物料中各成分在产物中的分配。
根据第三节中叙述的各组分在粗炼时的行为,选取物料中各成分在产物中的分配百分比列于表4。
表4 物料中各成分在产物中分配比(%)三、产物成分和数量的计算。
见表5。
表5 产物的成分和数量四、添加剂数量的计算
(一)铁屑加入量的计算。冰铜小含硫12.825千克,其形态主要为FeS、PbS、Cu2S,其中:
以FeS形态存在的硫量:以Cu2S形态存在的硫量:以PbS形态存在的硫量:合计为3.714+1.306+1.215=6.235干克
冰铜实际含硫量12.825千克,则需配入铁量为:取铁屑含铁95%,则所需铁屑量为:(二)煤粉加入量的计算。混合料中以Bi2O3形态存在之铋量为25.865干克;以PbO形态存在之铅量为9.64千克;以Cu2O形态存在之铜量为4.175千克;以Sb2O3形态存在之锑量为2.05千克。根据物料中各成分在粗铋中船分配比例,并换算成为所需的碳量:
入粗铋的Bi2O3中的铋还原所需碳量:
还原入粗铋的PbO中的铅所需碳量:还原入粗铋的Cu2O中的铜所需碳量:还原入粗铋的Sb2O5中的锑所需碳量:合计为:0.854+0.089+0.01+0.202=1.155(千克)
取煤粉含碳75%,考虑到不完全燃烧与保持炉内弱还原性气氛,取过剩系数为1.3,需要碳量:故煤粉投入量约为原料重量的2%。
(三)纯碱加入量计算。纯碱的主要作用是造渣,包括两方面反应:一方面是与SiO2造渣:所需纯碱量为:一方面是使FeS氧化为FeO入渣:
FeS+Na2CO3=Na2S+FeO+CO2
所需纯碱量为:合计为:9.125+5.273=14.4(千克)
(四)萤石加入量计算。萤石加入后参与造渣反应,能降低炉渣的熔点和粘度,改善渣的流动性。由于萤石参与造渣的机理十分复杂,这方面研究得还很不够,无法用简单的反应式表示,所以对萤石用量也无法进行计算。
图1介绍往渣中加入CaF2时粘度的变化情况。图1 与CaF2含量有关的炉渣等温线
由图1可见,在熔炼温度范围(1150~1250℃)内,加入3%的CaF2时对精度降低影响显著,超过5%时则影响不大,这与生产实践中萤石粉加入量控制在渣量的3%~5%十分吻合。现取值4%。
根据以上计算,作出物料平衡表于表6。
表6 熔炼物料平衡表(千克)五、熔炼物料平衡表。
见表6。
由于上述配料计算较复杂,生产实践中,常凭经验或经验公式计算。下面介绍一组计算添加剂量的经验公式。
铁屑加入量=2×∑S-∑Fe
式中∑S-炉料含硫总量;
∑Fe-炉料含铁总量。
纯碱加入量=炉料重量的7%~12%
煤粉加入量=炉料重量的2%
萤石粉加入量=炉料重量的3%~5%
铋的火法粗炼的产出物
2019-03-04 11:11:26
火法粗炼的产出物,包含粗铋、冰铜、炉渣、烟尘与烟气。
一、粗铋
粗铋是火法粗炼的首要产品,除含生成分金属铋外,还含有一些杂质,如铅、铜、银、砷、锑、碲、铁等,这些杂质的含量,随炼铋炉料的不同而动摇很大。表1列出了粗铋的化学成分。
表1 粗铋的化学成分(%)从表1可见,铅是粗铋中的首要杂质金属,这是因为提铋原猜中含铅高,在粗炼进程中又没有除铅工序所造成的。有的工厂为了除铅,在炉猜中配入1%~2%的食盐,但脱铅效果并不显着,而且使部分铋氯化蒸发,然后影响铋的熔炼直收率。而且,铅复原入粗铋虽下降了粗铋的档次,却有利于在精粹阶段收回铅。
粗铋档次的凹凸,首要决定于炉料含铅量,炉料含铅高则粗铋主成分低,炉料含铅低则粗铋主成分高。一般从有利于铋的精粹操作,又有利于铅的收回考虑,要求粗铋档次操控含铋80%左右,粗铋中铋与铅高于95%。
二、冰铜
火法粗炼产出的铋冰铜,由金属硫化物组成,其间也溶解了少数金属铅与银。首要的金属硫化物为硫化亚铁,、硫化亚铜、硫化铅等。
造冰铜的意图有二:一是使铋精矿中的硫与铁屑反响生成FeS进入冰铜,而使铋复原为金属进入粗铋,然后到达硫与铋别离的意图;二是使氧化铋渣中的铜与参加之黄铁矿反响,生成Cu2S进入冰铜,而使Bi2O3复原为金属进入粗铋,到达铜与铋别离的意图。
铋冰铜的化学成分列于表2。
表2 铋冰铜的化学成分(%)表2中,铋冰铜中含硫15%~30%,铁15%~35%,铜5%~30%,三者是构成冰铜的首要成分,所以研讨铋冰铜的性质,可参阅Cu-Fe-S三元系状况图(图1)。图1 Cu-Fe-S三元系状况图
从图1可见,在图右侧的冰铜熔体存在区域较狭隘,在Cu2S一端为富冰铜区,在FeS一端为贫冰铜区。因为铋冰铜含铜动摇在5%~15%左右,最高含铜不超越35%,所以属贫冰铜区。在熔炼温度下,若冰铜含硫量下降,则贫冰铜将进入固-液两相平衡区,分出金属铁的固熔体堆积于炉底,构成炉底结,会使炉况恶化。跟着温度升高,冰铜熔体区将由狭变宽,而金属熔体与冰铜熔体共存液相分层区将变窄,也就是说,冰铜对铁的溶解度变大,不易分出金属铁的固熔体。所以,升高炉温可防止积铁发作。
依据Cu-Fe-S三元状况图,可开端挑选冰铜的熔点与成分。
铋冰铜的熔点挑选在850~1050℃之间较好。PbS和Na2S会使冰铜熔点下降,而Fe3O4和ZnS会使冰铜熔点升高。
冰铜的密度取决于其间各种金属硫化物的含量,可运用加和法近似核算。
表3列举了冰铜中有关的金属硫化物的密度。
表3 金属硫化物的密度(克/厘米3)以表3所列冰铜成分为例,取Cu 10%、Fe 30%、S 33%、Pb 5%核算铋冰铜的密度,先换算成金属硫化物并使其总和为100%,则得Cu2S 32.2%、FeS 60.4%、PbS 7.4%,核算冰铜的密度ρM:铋冰钢的密度,一般挑选在4.5~6之间,Na2S量添加时,铋冰铜的密度下降,PbS量添加时,铋冰铜的密度升高。
混合熔炼中铋冰铜产出量多,一般为投入炉料总量的一半。这是因为铋精矿中首要为硫化矿,并存在单体硫。因为含硫高,置换硫所用的铁屑耗量大,生成的硫化亚铁多,故冰铜量大。所以,下降冰铜含铋,削减从冰铜中带走的铋量,是进步铋的火法粗炼直收率的首要途径。
因为FeS和Cu2S都是贵金属的杰出捕集剂,所以铋冰钢中溶解了必定数量的银,炉猜中的银约有25%乃至50%进入冰铜,所以,冰铜的再处理以收回银十分重要。有条件的工厂,常将铋冰铜返铜体系或铅体系处理;有的工厂当产出的冰铜含银与铋高时,则进行二次熔炼,以收回其间锻和铋;而有的工厂为了收回银,则变革工艺流程,法粗炼为湿法处理,以便在粗炼阶段进行归纳收回。
三、炉渣
火法粗炼产出的炉渣,为各种金属氧化物与脉石氧化物组成,其成分动摇规模列于表4。
表4 铋炉渣的化学成分(%)由表4可见,冶金炉渣是金属氧化物的硅酸盐。因为炉渣产出量大,冶金反响与沉降别离在炉渣中进行,所以,冶炼进程要求炉渣具有杰出的物化性质,如熔点、粘度、密度、电导率等。炉渣的性质与其结构有关,关于对炉渣结构的研讨,存在两种理论,即分子理论与离子理论。
炉渣结构的分子理论以为:炉渣是由各种简略的与杂乱的氧化物组成的,跟着温度的升高,杂乱氧化物离解成简略的氧化物的趋势增大,在液态炉渣中,杂乱氧化物只要离解出游离的氧化物后,才干参加反响,如:关于熔渣中游离氧化物的浓度,现在还不能进行测定,只能依据经历断定,这是分子理论的不足之处,特别是分子理论还不能解说炉渣的性质。
炉渣结构的离子理论以为:熔渣由阴离子与阳离子组成,金属氧化物离解为金属阳离子与氧阴离子:而SiO2吸收氧阴离子构成络合阴离子,硅酸盐的结构杂乱,但存在如下共性:结构中的Si4+离子不存在直接的联接键,键的联接通过氧离子来完成;每个Si4+离子存在四个O2-离子为极点的四面体的中心,构成硅氧四面体,它是硅酸盐晶体结构的根底;硅氧四面体的每个极点,即O2-离子最多只能为两个硅氯四面体所共用;两个附近的硅氧四面体之间,只以共顶而不以共棱或共面相联接。X射线结构分析证明,硅酸盐中硅氧四面体有岛状、组群状、链状、层状和架状五种方式。
运用离子理论可对炉渣的理化性质阐明如下:
硅酸盐炉渣的粘度;是因为各层液体运动速度不同,发作内摩擦的成果。硅酸盐炉渣的粘度随组成改变的联系是离子间的相互效果能及其与组成浓度的联系。金属氧化物对粘度影响具有两重性,它既使硅氧阴离子团解聚,下降粘度,又因其电价较高而半径不大,能攫取硅氧阴离子团中的O2-离子来围住自己,导致硅氧阴离子团聚合,被夺去O2-离子使粘度增大。
流动性好的冶金炉渣,粘度在0.5~5泊之间。5~20泊的炉渣,尚能满意工艺要求;而大于30泊的粘渣,则流动性差,不能选用。
硅酸盐炉渣的导电度:熔融的硅酸盐炉渣的电导率,随金属氧化物含量的添加而增大,随SiO2含量的添加而减小。因为金属氧化物量的添加会促进熔渣电子导电效果增大,而SiO2量的添加会使离子导电件用增大,而使电导率下降,更重要的是当熔渣中硅酸度增高时,因为复合阴离子SixOy2-的错综与兼并,随同发作硅氧离子的聚合效果,使阴离子淌度下降,影响到熔渣电导率下降。
硅酸盐炉渣的密度:依据炉渣的分子结构理论,由组成炉渣的氧化物的密度,选用加和法核算。表5列举了炉渣中有关氧化物的密度。
表5 氧化物的密度(克/厘米3)铋炉渣的密度挑选在3~4克/厘米3。
以表2所列炉渣成分为例。取FeO 20%,SiO2 30%、Na2O 20%、CaO 15%。核算铋炉渣的密度。先将其换算为总和100%,则FeO 23.5%、SiO2 35.3%,Na2O 23.5%、CaO 17.7%。
核算炉渣的密度ρs:
能够依据硅酸度来挑选炉渣。一般硅酸度K值操控在1~2。即:K值大于1.5,相当于酸性渣,K值小于1,相当于碱性渣,K值在1~1.5之间相当于中性渣。仍以上述渣型FeO 23.5%、SiO2 35.3%、Na2O 23.5%、CaO 17.7%为例核算硅酸度。现在,关于铋炉渣的研讨工作还很不行,因为没有固定的渣型,所以对炉渣的熔点、密度、粘度也没有测定数据。出产实践中首要是凭经历调整和把握渣型。一般挑选流动性好、密度小、呈乌亮玻璃光泽的炉渣。当渣呈暗灰色时,则应削减炉猜中纯碱的参加量;当炉渣粘度大,流动性差时,则应添加纯碱与萤石粉的投入量。炉况正常时,这种弱酸性渣可使渣含铋稳定在0.1%左右。
因为铋精矿大多与钨、钼共生,所以铋精矿中常含少数钨与钼。粗炼时,钨、钼以氧化物状况,一部分蒸发入炉气,一部分进入炉渣与纯碱效果生成钨酸盐、银酸盐。
四、烟尘
在反射炉熔炼进程中,燃料焚烧发作之二氧化碳、等气体,与熔池内反响发作的炉气一道,夹藏很多粉尘,从炉尾逸出,进入烟道。沿途有部分颗粒较粗、密度较大的烟尘在烟道沉降;部分融熔状况的粉尘,冷却后粘附在烟遭壁上,构成烟道结,而大部分烟气进入收尘体系经搜集、净化后排放。铋烟尘化学成分列于表6。
表6 烟尘的化学成分(%)铋烟尘中首要成分的形状如下:
铋:铋蒸气蒸发冷凝后之金属铋微粒、铋化合物蒸发后之粉尘(如氧化铋沸点447℃,易蒸发;硫化铋易蒸发)。
铅:铅蒸气冷凝后之金属铅微粒、铅化合物蒸发后之粉尘(如氯化铅易蒸发,在1140℃时燕汽压达3099帕;硫化铋易蒸发,995℃时蒸汽压达2366帕;氯化铅易蒸发,沸点954℃)。
砷:As2O3蒸发后之粉尘及硫化砷(沸点为707℃)蒸发后之粉尘。
锑:Sb2O3蒸发后之粉尘及硫化锑(沸点为1080℃)蒸发后粉尘。
钼:三氧化钼(沸点1155℃)蒸发后之粉尘。
钨:三氧化钨(在850℃开端剧烈提高,1350℃时欢腾)蒸发后之粉尘。
硫:生成SO2进入炉气,烟灰中的硫为各种硫化物带入的。如硫化铋、硫化铅、硫化砷、硫化锑等。
碳:烟尘中的碳是在弱复原性气氛中来被焚烧的碳黑粉末。
五、烟气
冶金炉含尘炉气冷却进入收尘室,经袋滤器净化后,烟气与烟尘别离,烟气中含有CO、CO2、H2O、O2、SO2、N2等气体,烟气的化学组成列予表7。
表7 烟气的化学组成(%)净化后烟气含尘小于0.03克/标米3,到达排放标准。
铋火法粗炼的主要技术经济指标
2019-01-04 09:45:37
铋的反射炉和转炉的火法粗炼的主要指标包括:粗炼直收率、粗炼回收率、冰铜含铋、渣含铋、纯碱耗量。铁屑耗量、黄铁矿耗量、反射炉煤耗、转炉重油耗等。
一、技术经济指标的计算方法
粗炼直收率:为产出粗铋中含铋金属量与投入炉料中含铋金属量之比的百分率:粗炼回收率:为产出粗铋中含铋金属量与投入炉料除去返回料中含铋金属量之比的百分率:
冰铜含铋:为产出冰铜含铋量与冰铜量之比的百分率:
渣含铋:为产出渣中含铋量与渣量之比的百分率:纯碱耗量:为生产一吨粗铋所消耗的纯碱千克量:铁屑耗量:为生产一吨粗铋所消耗的铁屑千克量:黄铁矿消耗:为生产一吨粗铋所消耗的黄铁矿的千克量:反射炉煤耗:为生产一吨粗铋所消耗的块烟煤千克量:转炉重油耗:为生产一吨粗铋所消耗的重油的千克量:单位生产率:为反射炉一昼夜内每平方米炉床面积上所熔炼的炉料吨数:二、粗炼的技术经济指标实例
下表介绍了几个厂炉子主要尺寸与指标。
表 铋熔炼炉主要尺寸及指标三、指标分析
(一)粗炼直收率与回收率以及冰铜含铋与渣含铋。直收率和回收率,是衡量工厂技术水平和经济效果的重要指标,主要决定于冰铜与渣的产量和冰铜含铋与渣含铋。烟尘由于返炉重炼,所以对直收率和回收率影响不大。在铋的火法粗炼中冰铜产出量大,约为渣量的一倍,而且冰铜含铋,约为渣含铋的一倍,故冰铜所带走的铋约为渣带走的铋的四倍。所以,提高直收率与回收率的重要途径,是控制冰铜产出量与降低冰铜含铋量。但是冰铜产出量常由炉料含硫量及加入铁屑量所决定,难以减少。所以,采取有效措施,降低冰铜含铋,是提高粗炼直收率与回收率的关键。当冰铜含铋过高时,常常不得不返炉重炼。
影响冰铜含铋与渣含铋因素很多,主要决定于配料比、熔炼温度、沉淀时间、操作制度等方面。
(二)燃料消耗。包括反射炉煤耗与转炉油耗。熔炼每吨粗铋所消耗的燃料,与炉子处理量、炉料含铋品位、炉料熔化温度、炉型及炉膛抽力,热利用率及余热利用等因素有关。当炉况正常时,主要影响因素是处理量与炉料品位。加大炉子处理量,提高炉料品位,对降低燃料消耗有利。
(三)单位生产率。是衡量炉子生产强度的指标。与炉料性质、配料比、炉温、炉况、操作质量等因素有关。为了提高炉子单位生产率,宜选用含铋高、含难熔组分低的原料,掌握最佳配料比,适当选择添加剂,保持高而稳定的炉温,避免生成炉结,要及时处理炉结,要求操作工严守操作规程。
火法炼锌过程中有价金属综合回收
2019-02-20 11:03:19
火法炼锌运用的质料主要是锌精矿和铅锌混合精矿,一般含有多种有价金属及其他元素。在冶炼进程中低沸点金属富集在烟气和烟尘中,高沸点金属则富集于中间产品和蒸馏罐渣中。这些物料是收回有价金属、烟气制酸、余热和发电以及其它等重要资源。图1为我国葫芦岛锌厂竖罐炼锌归纳收回体系图。
图1 葫芦岛锌厂竖罐炼锌归纳收回体系
A体系-SO2烟气制酸;
B体系-有价金属收回;
①焙烧烟尘提取镉,可提取Cd、T1、Pb等金属和ZnSO4;
②焦结蒸馏烟尘为收回铟镉质料,可收回In、Cd、Pb和ZnSO4;
③精馏副产品高镉锌、含铟铅可收回In、Cd、Pb和Zn;
④焙烧烟气氯化法除,将制金属和Hg2Cl提纯;
⑤蒸留罐渣所得锌银尘和铜锍,可收回Ag、Pb、Cu和Zn、Co。
C体系-废热收回发电
因为不同矿山精矿中有价金属含量纷歧,冶炼进程技能条件改变,形成中间产品的成分常有较大动摇,但有价金属散布规则显着。表1、表2分别为竖罐炼锌进程中有价金属的散布和中间产品含量以及收回率实例。
表1 葫芦岛锌厂竖罐炼锌进程有价金属的散布实例(一)%物料称号ZnCdPbHgIn,g/tTlCo锌精矿成分40~550.2~0.40.8~2.50.001~0.0810~3000.05~0.010.002~0.007散布率100100100100100100100流态化炉电
收尘烟尘成分30~404~514~190.005~0.010.005~0.010.001~0.0310.001~0.002散布率1.39~1.58~108~51~58~520~29 流态化炉
炉气成分0.5~1.03~512~1550~200 散布率0.1~0.25~102~590~95 二次焙烧得
的镉尘成分25~358~2030~40 0.003~0.010.009~0.036 散布率1.0~1.350~7225~35 8~530~38 焦结蒸馏
烟尘成分35~550.5~3.50.5~0.8 0.2~0.5 散布率1.5~2.58~125~7 30~50 精馏高镉
锌成分88~908~12 散布率0.01~10~15 精馏含铟
铅成分8~10 88~91 0.4~0.8 散布率0.01~0.03 10~ 10~15 蒸馏罐渣
成分1~3 0.5~0.7 0.001~0.01 0.05散布率1~3 20~30 5~102~3>90其它1~22~5 20<8
表1 葫芦岛锌厂竖罐炼锌进程有价金属的散布实例(二)%物料称号CuGeGaSnSAu,g/tAg,g/t锌精矿成分0.4~2.0<0.001<0.002 24~31<120~300散布率100100100100100100100流态化炉电收
尘烟尘成分0.05~0.2<0.0008<0.008 4~6 300~800散布率0.2~0.8 2~3 10~12流态化炉
炉气成分 10~11 散布率 90~95 二次焙烧得的
镉尘成分0.1~0.2 5~10 150~300散布率0.4~0.8 3~4 3~5焦结蒸馏
烟尘成分0.01~0.1 40~80散布率0.05~0.5 1~2精馏高镉
锌成分 散布率 精馏含铟
铅成分 散布率 蒸馏罐渣成分0.5~1.10.001~0.0030.001~0.003 1~21.5100~200散布率>9080~9080~90 1~590~9578~85其它<8
表2 葫芦岛锌厂竖罐炼锌进程各元素收回率,%项目CdInPbCuCoHgAgT1S粗精粗精冶炼收回率~8798.99767>9580~856040 总收回率74.5637.7561.50 50.43①14.8244.294.88
①为原用冷凝法收回数据。现在改用氯化法从烟气中收回,酸中含可降至10-5,已工业化成功。
火法冶金
2019-01-04 13:39:38
火法冶金就是在高温条件下(利用燃料燃烧或电能产生的热或某种化学反应所放出的热)将矿石或精矿经受一系列的物理化学变化过程,使其中的金属与脉石或其他杂质分离,而得到金属的冶金方法。简言之,所有在高温下进行的冶金过程都属于火法冶金。它包括焙烧(或烧结焙烧)、熔炼、吹炼、蒸镏与精镏、火法精炼、熔盐电解等过程。对于不同的金属,其火法冶金由不同的几个冶金过程组成。例如,铅在火法冶金是将铅精矿依次经过烧结焙烧、熔炼、火法精炼,然后得到金属铅;铜的火法冶金是将铜精矿依次经过焙烧、熔炼(或者直接从精矿到熔炼)、吹炼、火法精炼,然后得到金属铜。火法冶金是比较古老的冶金方法。重有色金属的提取多采用火法冶金。对某些金属的冶炼,往往火法冶金和湿法冶金联合使用。
火法炼铜(四)
2019-03-05 09:04:34
铜锍中的杂质Pb和Zn在吹炼中简直悉数进入烟尘,As和Sb大部分以氧化物形状或蒸发除去或进入炉渣,少数残留于粗铜中,贵金属Au和Ag则悉数转入粗铜。 2.转炉结构 现代锍吹炼转炉均为水平卧式转炉,又称PS型转炉(见图7)。炉壳用锅炉钢板制成圆筒状,内衬优质耐火砖,炉壳外固定有两圈钢环,借此钢圈将转炉体支撑在4对滚轮上。炉体一端有齿轮圈,电动机和减速器组成的驱动组织经过小齿轮操控滚动的作业方位。在转炉作业方位后侧沿炉子轴线方向设有等距离的一系列风口,风口上装有可用于整理风口结渣的风盒,压缩空气经由风口进入炉内。转炉上部中心开有炉口,这是进料、出料、烟气出炉的必经之路。炉口上有水冷或汽化冷却烟罩。转炉首要尺度规格见表3。表3 主转炉规格目标规格粗铜容量/t155080100直径×炉长/mФ(2.2×4.3)Ф(3.6×7.7)Ф(4×9)Ф(4×10.7)风口直径×个数/mmФ(50×13)Ф(48×34)Ф(49×48)Ф(49×48)送风量/(m3/min)140340500540处理铳量/(t/炉)20100160204[next]
3.工艺操作 铜锍转炉吹炼成粗铜的进程分为两个周期。榜首周期是从参加榜首包铜锍开端,经过分批参加铜锍和熔剂吹炼,直到所加铜锍到达额外容量,并悉数吹炼成由Cu2S组成的白冰铜倒出最终一批炉渣止。这一周期的效果是将铜锍中的FeS组分别离以2FeO·SiS2炉渣和SO2方式除去,一同除去部分杂质元素。第二周期炉内不加任何物料,只经过风口鼓风使部分Cu2S氧化成Cu2O和SO2,再靠Cu2O与Cu2S反响取得粗铜。第二周期有必要严厉把握吹炼结尾,当炉内粗铜档次到达98.5%-99%时,即可滚动转炉风口显露液面、停风,将粗铜倒入铜水包中,或送精粹炉精粹,或送浇铸机铸锭。为进步生产率和烟气SO2浓度,现遍及选用转炉富氧鼓风吹炼。 首要技能经济目标:送风时率80%-90%;粗铜档次98.5%-99.1%;送风压力60-120kPa;粗铜工艺能耗0.87-0.91标煤/t;氧气浓度23%-28%(造渣期);炉渣含铜4%-4.5%。 (三)铜的精粹 这是除去粗铜中的杂质产出精铜的炼铜进程。粗铜精粹分为火法精粹和电解精粹。 1.铜火法精粹 矿产粗铜或紫杂铜在精粹炉中氧化除杂和复原熔炼产出精粹铜,铸成阳极板供电解精粹用。有些含杂质低、不含贵金属的紫杂铜,经过火法精粹后,即可直接直销商场。 矿产粗铜常含有S、Fe、Pb、Zn、Ni、As、Sb、Sn、Bi等杂质,其总量约占粗铜总量的1%-2%。这些杂质均具有易氧化、氧化物比Cu20安稳和在铜液中溶解度低的特性。使用杂质元素的这些性质,先向熔铜中鼓入空气,将杂质氧化成氧化物,或成气体蒸发或和参加的熔剂造渣除去。因为少数杂质散布于主体铜水中,所以鼓入空气中的氧首要氧化的是铜,所生成的Cu2O作为一种氧化剂再将杂质氧化,氧化除去杂质后,再通以碳氢质复原剂除去铜水中的氧,产出契合电解要求的精粹铜。火法精粹包含氧化和复原两个进程。 (1)氧化进程空气吹炼时,铜首要被氧化: 4Cu+O2====2Cu2O 生成的Cu2O可溶于铜水中,经再与熔铜中杂质元素效果,将它们氧化,自身被复原成金属: Cu2O+Me====MeO+2Cu[next] 杂质中的Zn和As、Sb的贱价氧化物均可在高温条件下变成气体蒸发除去,而Fe、Pb、Co、Sn以及As、Sb高价氧化物则与参加的石英、石灰、碳酸钠等熔剂生成各种盐类进入炉渣。当金属杂质氧化完毕时,Cu2S开端剧烈氧化,放出SO2气体: Cu2S+O2====2Cu+SO2 经核算,当氧化精粹后期铜液中含氧0.6%、系统温度1373 K时,铜液中S含量可降到0.001%。以Cu2O形状存在的氧鄙人一步复原进程除去。 (2)复原进程 通常以重油和作复原剂,这些有机物受热分化发作H2、CO和C等强复原剂,它们再和Cu2O效果发作以下复原反响: Cu2O+H2====2Cu+H2O Cu2O+CO====2Cu+CO2 Cu2O+C====2Cu+CO 复原期结尾判别十分重要,复原缺乏或过复原,都会下降用火法精粹铜铸成的阳极板的成分和物理性质。别的要求铜中氧量降到0.05%-0.1%的水平。 (3)精粹炉结构 我国现有两种精粹炉炉型:反射炉和回转式炉。前者使用遍及,后者使用时刻较晚,至1999年全国只要2家冶炼厂选用。精粹炉首要技能特色见表4。表4 我国要为法精粹炉首要参数目标参数炉子容量/t2680120150240100炉型反射炉反射炉反射炉反射炉回转炉回转炉炉床面积/m210152123Ф3.9m×9.2mФ3.4m×7.5m复原剂品种柴油重油重油木炭粉重油复原剂用量/(kg/t)1198137 阳极板重/(kg/块)125150220210370 [next]
①反射炉精粹 精粹炉外形与铜熔炼反射炉类似,但尺度相对较小,炉顶密闭无加料口,炉料是从炉墙上的加料口参加。炉子巨细由生产能力而定,每炉产铜可在20-150t规模,大型炉的长一般有15m,宽5m,炉体用耐火砖砌筑在钢筋混凝土支撑的钢板上,四周用钢板拉杆固定,炉头设置供热燃烧器,炉尾开设竖直烟道,烟道下有放渣口,侧墙有放铜口,炉子中部侧墙上开有尺度较大的加料口和操作门,并设可升降的门盖。 精粹作业包含质料预备、加料、熔化、氧化、复原、阳极浇铸等。炉料中一般加粗铜量占80%,回来残阳极占20%,收回的废紫杂铜少数。热粗铜用溜槽参加,冷料用加料机参加。加料后行将炉温进步到1623℃,熔化炉料,然后扒出炉渣。氧化是火法精粹进程中的一项关键步骤,压缩空气是经过外面涂有耐火泥的刺进铜水中的长铁管鼓入铜水,在吹炼的一同还要参加石英等造渣熔剂,为了有用除去Zn等蒸发元素,熔池面还需盖上一层木炭粉或焦炭末。氧化完毕扒净炉渣即进入复原操作。复原剂重油用空气或蒸汽雾化喷入铜水除去Cu2O中的氧,复原终了时铜水含氧0.05%-0.1%。复原完毕时炉内坚持1390-1423K、零负压即可浇铸。 ②回转式精粹炉 我国贵溪冶炼厂和大冶冶炼厂备有1台回转式精粹炉。前者为引入的芬兰技能和设备。后者为自行设计制造的设备。回转炉呈圆筒形,外面为钢板制成,内衬耐火砖。炉子中上部设置炉口,用于加料和倒渣,其上有盖,平常盖上。炉子一端有燃烧器,相对一端有排烟口。炉口下方有2个Ф50mm的圆孔风嘴,用于插管通气氧化或通复原剂复原,风嘴对侧有放铜口,转炉炉子将铜口转到液面以下即可放铜。整个炉体支在滚轮上。 回转炉是一种新式铜精粹设备,它的密封性好,无烟气走漏,环境清洁,能耗低,机械化程度高,但比反射炉一次出资大。 2.铜的电解精粹 在电解槽中将火法精粹铜提炼成电解精铜的进程。火法精粹所得的铜一般仍含有0.5%左右的杂质成分,选用电解精粹可将火法精铜中的杂质进一步下降到契合产品质量标准的要求。 (1)铜电解的根本进程 铜电解精粹是以硫酸性硫酸铜溶液为电解质,以火法精铜为阳极,纯铜片或不锈钢板作阴极,在电解槽中进行电解。电解时在直流电压效果下,阳极铜发作电化学溶解溶入电解液,电解液中铜离子Cu2+趋向阴极,并在阴极上沉积为金属铜。电极反响是: 阳极 Cu-2e====Cu2+ 阴极 Cu2++2e====Cu[next] 电解进程中,电位比铜正的金、银不被溶解而沉落于阳极泥。与铜电位挨近的As、Sb可与铜一同溶入电解液,当堆集到必定程度时就会在阴极上分出,下降电解铜的质量。因而有必要对电解废液进行净化处理,除去对电解铜质量有害的杂质。 (2)电解设备首要设备有电解槽、阴极片、阳极板、整流电源、阳极作业线、阴极作业线以及核算机操控系统等。电解槽为一长方形槽体,多用混凝土制造,内衬耐酸防腐的铅板、PVC或玻璃钢等材料。槽子一端上边有进液口,另一端稍低处有排液口,槽底歪斜最低处有排泥斗。阳极机械化作业线已彻底替代以往靠手艺完结的一切作业,如压平、矫耳、铣耳、摆放极板等。阴极作业线有始极片整形、穿孔、吊耳、穿导电棒等。阴极洗刷、打捆也由机械完结。大型电解槽的尺度为:长5-5.5m,宽11-1.3m,深1.2-1.4m;阳极板重370kg,尺度0.98m×0.96m;阴极(始极)片6-7kg,尺度1m×lm。