[发明专利]一种工频无心感应电炉熔铅除铜精炼工艺

说明书

技术领域

本发明属于矿物生产加工和综合利用技术领域，涉及一种应用于锌冶炼生产中的工频无心感应电炉熔铅除铜精炼工艺。

背景技术

锌冶炼行业是一个副产品废渣较多、资源浪费严重、环境污染严重的行业。随着国家有色金属产业政策的调整，对锌冶炼行业的综合能耗、综合回收利用水平、环保指标等方面提出的要求，有必要对企业循环经济发展的关键技术进行研究开发，充分利用湿法炼锌固体废弃物资源，最大限度地回收有价元素，发展循环经济，建设资源节约型和环境友好型企业，提高企业经济效益。

在电锌生产过程中产生的副产品废渣成分中，包含有一定量的铅、铜等有价金属的中间物料。目前本领域对其采用的传统的熔铅除铜工艺是将铅熔化后升温，再分两步进行除铜：第一步熔析除铜，第二步加硫除铜，所用的除铜设备多采用以铸钢锅为载体的设备，燃料则以煤、煤气或天然气为主，通过燃料燃烧产生的高温烟气加热铅锅将铅熔化。

目前公知的传统的熔铅除铜技术在实际应用中存在弊端是：所用的关键设备 —— 铅埚制造难度较大，沙眼、气孔易造成铅液渗漏；用燃料燃烧后烟气加热坩埚，受热不均匀，铅埚寿命短；温度控制精度差，操作难度大；铅埚传热方式仅热传导，热能利用率低，生产成本高；加硫除铜时硫磺燃烧产生烟气和燃料燃烧产生烟气污染环境。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的弊端，提供一种工艺流程合理、设备投资少、能耗低、生产成本低、易于操作、热利用率高、经济效益和环境保护效果好的工频无心感应电炉熔铅除铜精炼工艺。

用于实现上述发明目的而提供的工频无心感应电炉熔铅除铜精炼工艺包括熔铅除铜、浇注、电解、析出铅精炼铸锭、阴极片制造(电解)等工艺步骤，其步骤过程如下所述：

1、熔铅除铜——将经电锌冶炼工序后产生的副产品粗铅原料或市场外购粗铅原料送入采用了打坡口自动埋弧焊工艺焊接制成的钢制熔铅坩埚中，利用一台600kw50t工频无心感应电炉进行加热熔化，熔化温度为450℃～500℃，熔化时间3～4小时，再继续加热将熔化物加热到530℃，压渣后再在0.5小时内将温度由530℃降至330℃(快速降温)，利用铜在铅中熔解度随温度的降低而急剧下降的原理，使铜从粗铅中熔析出来,在熔析体(金属铅液)里掺入粗铅原料总重量0.1%的锯末 ，使铜浮渣从熔析体中分离出来，将铜捞除去，铜浮渣送转炉还原熔炼，还原熔炼后的粗铅再送入熔铅坩埚中； 

2、浇注 ——将除铜后得到的粗铅调温到380～450℃，用铅泵将熔融金属注入阳极铸型机组铸阳极板； 

3、电解 —— 将浇注后的铅阳极板放入氟硅酸作电解液的电解槽内并向电解槽通入直流电，阳极铅失去电子形成铅离子进入电解液，电解液中的铅离子在阴极上析出，得到金属铅，电解液循环使用；电解技术条件为：电解液总酸90～160g/l，Pb²⁺90～160g/l阴极电流密度160～200A/m²，电解液温度35～40℃，槽电压0.4～0.5V，电极同极距90mm；

4、析出铅精炼铸锭或析出铅制作阴极铅片—— 将电解后的析出铅送入精炼锅中，利用一台600kw50t工频无心感应电炉将精炼锅中的铅片熔化，熔化温度为350℃～400℃，再升温到460℃,搅拌1小时进行氧化精炼，利用锡、砷、锑对氧的亲和力大于铅对氧的亲和力，使锡、砷、锑生产比氧化铅更稳定，比重较小，又不溶于铅液的氧化物的特性，将浮于铅液表面的氧化渣除去，再在铅液中加入粗铅原料总重量0.1%的氢氧化钠进行碱性精炼，进一步除去铅液的锡、砷、锑，捞渣后将铅液用铅泵注入浇注机组，获得电解铅锭和氧化渣，氧化渣送转炉还原熔炼，还原熔炼后的粗铅再送入步骤1所述的熔铅除铜工艺；或

将电解后的析出铅送入精炼锅中，利用一台200kw30t工频无心感应电炉将精炼锅中的铅片熔化，熔化温度为350℃～4000℃，再升温到460℃, 捞完铅液表面的氧化渣后，开启预热好的铅泵，将金属铅液泵入阴极片机组，使滚筒浸入铅液2～4 mm，让滚筒粘附铅液，转动形成铅皮，铅皮经剪切、压平后形成阴极铅片去装槽电解。