难处理锡铅共生精矿绿色高效冶炼工艺

发布时间：2021-10-23 07:10

　　针对难处理锡铅共生精矿,开发了一种"固砷-还原固硫低温熔炼"的冶炼工艺,对比传统富氧顶吹、底吹锡铅还原工艺,新工艺锡直收率提升60%～70%,铅直收率提升70%～90%,锡、铅直收率均接近98.5%;还原反应温度降低300～600℃,两段式升温可有效避免铅、砷等重金属粉尘及低浓度SO2的排放,一步炼制法可大幅提高锡铅回收率,降低成本。其中固砷反应的较优工艺参数为:反应温度200～300℃,反应时间>20 min,固砷剂的用量是锡铅精矿中As氧化物反应理论质量的2倍以上,锡铅合金中的含砷量稳定在0.000 3%左右,排出烟气中As含量稳定在0.003酃。还原剂低温熔炼的较优工艺参数为:反应温度750～1 200℃,反应时间>80 min,还原剂用量与投入锡铅精矿质量的比例>5%,固硫剂的用量是锡铅精矿中金属硫化物反应理论质量的0.5倍及以上,锡铅合金中的Sn直收率稳定在97.2%～98.1%,Pb直收率稳定在95.4%～98.2%,锡铅合金中的硫元素占比稳定在0.001%左右。 

【文章来源】：有色金属科学与工程. 2020,11(03)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

传统冶炼工艺流程

新型冶炼工艺主要包括固砷反应和还原固硫反应，其主要产物为锡铅合金和两段反应所产生烟尘。故采用现代分析手段对各段产物主要元素含量进行分析表征，以确定工艺的效果。其中矿物原料成分分析采用X射线荧光光谱仪分析，各段烟尘通过布袋收尘和静电捕集收尘后通过X射线荧光光谱仪和ICP电感耦合等离子体发射光谱仪相结合的方式进行分析。锡铅合金通过溶解后采用ICP电感耦合等离子体发射光谱仪进行分析。2 结果与讨论

试验条件为固砷反应时间45 min、固砷剂的用量是锡铅精矿中As氧化物完全反应所需理论质量的5倍、惰性熔盐为碳酸钠，惰性熔盐用量为锡铅精矿质量的4倍，还原固硫反应温度800℃、还原固硫反应时间120 min、还原剂用量为投入锡铅精矿质量的15%、固硫剂的用量是锡铅精矿中金属硫化物全部反应为金属所需理论质量的1.5倍，考察固砷反应温度对锡铅合金和烟气含砷量的影响，结果如图3所示。由图3可知，对于固砷反应，随着反应温度的升高，锡铅合金中的含砷量下降到稳定，排出烟气中的含砷量先下降再升高。当温度低于200℃时，锡铅合金和烟气中的含砷量均较高，说明在低温段发生固砷反应较为困难，即反应发生的吉布斯自由能较大。在200～300℃之间，锡铅合金和排出烟气中的含砷量都能到达较好的效果，锡铅合金中的含砷量稳定在0.0003%左右，排出烟气中As含量稳定在0.003酃。反应温度继续增加，大于300℃时，虽然锡铅合金中的含砷量基本保持稳定，但烟尘中的含砷量有明显提高，这是因为增加温度提高了砷的挥发量。所以固砷反应较优温度区间为200～300℃。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3452723