[发明专利]一种二次资源含砷配铁含稀散元素配氯化剂的富氧侧吹炉熔炼方法

说明书

一种二次资源含砷配铁含稀散元素配氯化剂的富氧侧吹炉熔炼方法，是于入炉料配比时配入入炉料总重的1～1.5%的氯化剂，然后制料压型块，入富氧侧吹炉还原熔炼。本方法主动调控原料中的含氯量在1～1.5%的范围内，是二次资源中稀散元素含量5～15倍的配料，特别用于对稀散元素的氯化挥发达到将其高倍富集回收，具有显著的资源利用效果。

技术领域

本发明涉及有色冶炼行业，具体涉及一种二次资源含砷配铁含稀散元素配氯化剂的富氧侧吹炉熔炼方法。

背景技术

在有色冶炼行业中，铅的火法冶炼烟尘，一般典型成份是：Pb：30～50％、Bi+Sb+Sn：1～5％、S：4～8％、As：5～25％、SiO₂+Fe+CaO：2～6％、Cd：2～6％、Se+Te+Tl+In+Ge：0.02～0.2％；铜的火法冶炼烟尘一般典型成份：Pb：10～25％、Cu：5～15％、S：5～8％、As：5～30％、SiO₂+Fe+CaO：15～25％、Se+Te+Tl+In+Ge：0.02～0.2％；锌湿法浸出泥典型成份：Pb：20～40％、Bi+Sb+Sn：1～5％、S：8～15％、As：2～20％、SiO₂+Fe+CaO：20～30％、Se+Te+Tl+In+Ge：0.02～0.2％；这些有色金属原料与一次矿山资源不同，俗称二次资源。它们有如下特点：其一，主价金属Pb、Cu及Bi+Sb+Sn比常规的矿山一次资源含量要低约40～60％，不便于用常规冶炼方法冶炼回收；其二，含有毒元素砷远高于一次资源，是受环保重点监控的有毒固体物，需要有完善的环保工艺专业处置；其三，含有经一次冶炼富集的稀散元素Se、Te、Tl、In、Ge等，其经济价值占比通常高达15～40％，但是含量很低，通常都达不到工业回收下限品位；其四，这些二次资源的产量规模巨大，全国每年有高达200万吨的新增产量。

在以往有人将铅冶炼烟尘入反射炉还原熔炼，配入大量的碱造稀渣，产出粗铅和含砷的大量碱渣，这种碱渣造成环保风险和负担。有人将铜烟尘用硫酸氧化浸出，实现铜和铅等主价金属的分离和提取，但大量的砷进入浸出液，这种含砷废水对环保造成风险和负担。CN102286665A公开了一种针对含砷二次资源的熔炼方法，在还原熔炼回收主价金属铅的同时，将砷固化在砷铁合金中作为后续冶炼原料，对砷的无害化开路未作出明确的解决方案。CN108085501B公开了一种对含硫含砷有色金属物料分类配铁回收主价金属，同时固硫固砷无害化熔炼的配料方法对含砷的二次有色资源的无害化、资源化开路处置提供了实用可行的技术方案。综上所述，工业实践和技术进步都有一种明显的技术缺点，即都忽略了对二次有色金属资源中伴有的稀散元素Se、Te、Tl、In、Ge等的同步回收，而这些稀散元素的价值占比，一般高达15～40％，造成了宝贵资源的巨大浪费。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术中二次资源的稀散元素含量极低、不易回收的困局，在现有技术的基础上提供一种二次资源含砷配铁对稀散元素配氯化剂的富氧侧吹炉熔炼方法，在还原熔炼回收二次资源中的主价金属铅的同时氯化富集稀散元素进入烟尘的冶炼方法。

本发明的创意思路是：以CN108085501B为基础，继承其分类配铁固硫固砷的环保冶炼工艺，作如下特别设计：一方面，利用稀散元素在富氧侧吹炉熔炼的高温碳还原、铁置换的环境下容易被足量的氯化剂氯化生成蒸汽压很高的金属氯化物挥发进入烟气；另一方面，配入1～1.5％少量的氯化剂(例如CaCl、KCl、NaCl等)，相对于原料中的主价金属Pb+Bi+Sb+Sn+Cu而言，相对量较少，造成的氯化作用较弱且对设备腐蚀也较弱，而相对于含量极低的0.02～0.2％的稀散元素而言，1～1.5％氯化剂是相当其5到15倍的质量比，构成强烈氯化环境确保挥发完全。有必要特别指出的是在CN108085501B中原料中的氯被视为主要有害物，会对冶炼炉况造成严重不良影响，必须严控其含量小于2.8％，而在本发明方法中主动调控原料中的含氯量在1～1.5％的范围内，是稀散元素含量5～15倍的配料，特别用于对稀散元素的氯化挥发达到将其高倍富集回收，具有显著的资源利用效果。