[发明专利]一种粗铅精炼脱除砷、锑、铜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅的生产方法，特别涉及一种粗铅精炼脱除砷、锑、铜的方法。

背景技术

砷锑是铅精矿中常见的伴生金属，一般Sb含量为0.4～0.6％，As为0.5～0.6％，在铅冶炼过程中，铅精矿经过配料烧结、鼓风炉还原熔炼后，其中68％的锑进入粗铅。粗铅中的锑在铅电解时主要起着改善阳极泥的结构，固定阳极上阳极泥不脱落，从而起骨架作用。粗铅阳极含锑有一定的要求，含Sb＜0.3％时，阳极泥附着强度低，很容易散碎脱落而进入铅电解液中；含Sb＞1％时，会使铅电解液含铅离子浓度下降，阳极泥增厚增硬，造成阳极钝化，洗刷铅阳极时，阳极泥不易脱落，造成洗刷阳极板困难，从而影响铅电解的正常生产。铅冶炼厂对粗铅阳极含Sb量一般要求为0.4～0.8％。

近年来随着铅原料进入铅系统的砷锑铜含量的不断增大，粗铅中砷锑铜含量越来越高，一般粗铅中Sb：0.9～1.5％，As：0.4～0.8％，Cu：＞0.1％，使铅电解生产存在许多问题，铅阳极泥增厚增硬不脱落，洗刷阳极需要用铁铲铲掉阳极泥，在这种情况下，必须进行粗铅精炼脱除砷锑铜。

另外，随着再生铅的回收利用逐年增加，再生铅生产成本比原生铅低38％，再生铅能耗仅为原生铅的25.1～31.4％，每生产一吨再生铅，可节约1360千克标煤，减排固废98.7吨，节水2.08吨，减排二氧化硫0.66吨。我国再生铅生产企业达数百家，2008年再生铅产量占铅生产总量的26％，约为85万吨左右。再生铅的生产原料中一般都含有砷锑铜元素，在再生铅的冶炼过程中，大部分砷锑铜进入粗铅中，在后续工序中必须从粗铅中把砷锑铜脱除掉，以满足精铅的标准要求。

传统的从粗铅中脱除砷锑的方法有氧化精炼和碱性精炼两种。氧化精炼是根据氧对砷锑的亲和力大于对铅的亲和力，而使砷锑优先氧化成As₂O₃、Sb₂O₃，并与PbO结合成3PbO·As₂O₃和PbO·Sb₂O₃形成浮渣除去。碱性精炼是用碱金属化合物(NaNO₃、NaOH和NaCl)的混合物作为砷锑的氧化剂，砷锑氧化生成Na₃AsO₄、Na₃SbO₄造渣，从而除去砷锑。传统的从粗铅中脱除Cu的方法有加硫除铜和熔析除铜。加硫除铜是基于硫对铜的亲和力大于对铅的亲和力，加硫后形成CuS化合物变成浮渣而除去铜；熔析除铜是基于低温(326℃)时，铅液中铜的溶解度为0.06％，而含铜量高的铅液冷却时，铜呈固熔体状态析出而除去铜。但氧化精炼温度一般为800℃～900℃，铅挥发严重。碱性精炼需要加入大量的NaOH、NaNO₃，在操作过程中形成碱雾和NO_X气体，加硫除铜时会产生SO₂气体。这些方法都存在除砷锑铜效果差，操作时间长，环境污染严重等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粗铅精炼脱除砷、锑、铜的方法，它采用向熔融的粗铅熔体中加入Al或Al合金块(粒或粉)的方法，使Al与粗铅中的砷、锑、铜形成AsAl、SbAl、和CuAl₂等化合物上浮至铅熔体表面形成浮渣而脱除砷、锑、铜，而Al不溶于Pb中，产出满足下道工序要求的铅锭。

本发明的技术解决方案为：一种粗铅精炼脱除砷、锑、铜的方法，其特征在于以下步骤：

A、将粗铅锭装入敞口的熔铅锅中，加热熔化升温到450-850℃，使铅熔化成铅液；

B、把铝或铝合金投入到步骤A得到的铅液中，搅拌，使铝或铝合金与铅液充分混合并产生浮渣上浮至铅液表面；

C、捞渣，将步骤B产出的浮渣经再搅拌后捞尽，得到除砷、锑、铜的铅液；

D、铸锭，将步骤C得到的除杂铅液铸锭，得到除砷、锑、铜的铅锭。

所述的加热方式为电加热或燃气加热或固体燃料加热或电感应加热。

所述的敞口熔铅锅为铁质锅或粘土石墨坩锅或炉膛的熔池。

所述的粗铅锭升温的温度范围为450℃～850℃。

所述搅拌时间为10～100min。