專利名稱：高銻粗鉛合金的脫銻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉛的提煉，特別涉及從高銻粗鉛合金中脫銻以精煉鉛。
在鉛的冶煉領(lǐng)域中，目前的脫銻技術(shù)主要是針對(duì)低銻鉛礦和低銻粗鉛合金(銻含量在5(重量)％以下)的，對(duì)這類物料目前廣泛使用的脫銻技術(shù)主要有以下幾種1．粗煉過(guò)程前將原礦破碎成粉粒狀，然后用明火焙燒，使尚未還原成金屬銻的部分氧化揮發(fā)。
2．在熔煉時(shí)將氧氣直接吹入爐缸底部，然后使已還原成金屬銻的部分加速氧化，形成煙塵。
3．鉛銻粗合金用反射爐進(jìn)行二次熔煉，在熔煉過(guò)程中加入氧化劑使銻快速氧化，形成低品質(zhì)的銻氧粉。
4．精煉前期，加鋁除砷、銻，這是一種傳統(tǒng)的較為普遍的方法，主要用于含銻較低的粗鉛。
5．采用哈里氏桶方法，主要是加入NaOH使粗鉛中的銻直接與鈉反應(yīng)，然后將取出的渣進(jìn)行水淬。該方法對(duì)含銻3％以下的粗鉛合金處理時(shí)效果較好。
6．用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉，使鉛銻粗合金中的大部分銻氧化后形成鉛銻氧粉，然后得高品質(zhì)的粗鉛，此方法也只是對(duì)低銻物料效果明顯。
上述方法的主要缺點(diǎn)是對(duì)物料的要求十分嚴(yán)格，只能處理低銻礦或低銻粗鉛合金，且生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，無(wú)論對(duì)氧化煙塵或是氧化渣的部分副產(chǎn)品難進(jìn)行回收再處理；如進(jìn)行處理，易造成惡性循環(huán)。
前蘇聯(lián)專利SU 813283(1979.8.24)公開(kāi)了一種″鉛精煉用熔劑″，該熔劑主要用于除去鉛中的Zn,Ca,Mg,Sb，熔劑的組成(重量％)為NaOH 20～40,NaNO37～56,Ca(NO3)2余量，Ca(NO3)2的存在提高了鉛的提取率，典型的提取率為99.11～99.4％，但是，該熔劑也只適用于低銻物料，其典型的實(shí)施例的物料中的銻含量?jī)H為0.005(重量)％。
前蘇聯(lián)專利SU 362547(1988.1.11)公開(kāi)了一種″鉛精煉方法″，其主要特征是在熔化的鉛上添加含有NaOH和Ca(OH)熔劑，并鼓氣作為氧化劑，使熔體上方的氣流分壓增加到5～10kPa。利用此方法，鉛中的銻和砷含量分別降低了2.1～5和1.4～2.2倍，但是，此方法也只是適合于低銻物料，其實(shí)施例中物料的含銻量均在5％以下。
目前，對(duì)于高銻鉛礦或高銻粗鉛合金的處理方法，主要是采用稀釋法，即將高銻鉛礦或高銻粗鉛合金同低銻鉛礦或低銻粗鉛合金相混合的方法，使混合物料中的銻含量在5％以下，然后再采用上述方法進(jìn)行處理。這顯然增大了處理量，從而增大了處理成本和周期。
迄今，尚未見(jiàn)效果較為良好的、能直接處理含銻量8％以上的高銻鉛礦或高銻粗鉛合金的方法報(bào)導(dǎo)。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，提出一種新的、簡(jiǎn)易實(shí)用、效果良好的脫銻方法，以用于高銻鉛礦或高銻粗鉛合金的脫銻，使脫銻后的粗鉛合金中的含銻量能降到適合電解精煉的水平。
本發(fā)明的技術(shù)方案是采用一些特選的試劑作為熔劑并按照一定的方法進(jìn)行造渣，以脫出物料中的銻，使其達(dá)到適合電解精煉的含銻量(0.8～1.5％)。
本發(fā)明方法包括在熔化的合金液中添加熔劑NaOH和NaNO3，其特征是還添加有熔劑NaCl，并有下述具體工序A．在合金液溫度升至550～600℃并保持恒溫的情況下，將用量=合金中的銻含量×1.3～1.5的NaOH熔劑與用量=合金中的銻含量×0.5～0.6的NaCl熔劑大至等量地分10～15批同時(shí)加入合金液中，進(jìn)行攪拌，反應(yīng)10～20分鐘；B．將用量=合金中的銻含量×0.6～0.7的NaNO3熔劑大至等量地分10～15批加入合金液中，進(jìn)行攪拌，反應(yīng)60～90分鐘，當(dāng)粘稠的渣變?yōu)樯⒃髮⒃鼡瞥?；C．重復(fù)工序A～B共10～15次，直至合金中的銻含量降至0.8～1.5(重量)％適合電解精煉為止；D．將經(jīng)過(guò)工序C的合金液鑄錠，送電解精煉。
最好是在脫銻前先除去部分雜質(zhì)，其方法是將熔化的合金液溫度升至350～450℃，除去浮渣，然后根據(jù)合金液中雜質(zhì)含量的多少加入適量的木屑和硫磺，除去合金中的As,Sn,Cu。
同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)或積極效果1．生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。
2．生產(chǎn)過(guò)程中不需用任何特殊設(shè)備，生產(chǎn)所用設(shè)備簡(jiǎn)單，且均是通用設(shè)備。
3．規(guī)模生產(chǎn)時(shí)不會(huì)造成環(huán)境污染，無(wú)任何對(duì)人體有害的物質(zhì)或氣體排放。
4．脫出的銻渣比較容易回收處理，其中的有價(jià)副產(chǎn)品也很容易回收。
5．用本方法成本低，所加熔劑有80％可以回收，反復(fù)使用。
6．本發(fā)明方法效率高，效果好，能快速脫出粗鉛中的銻，能將粗鉛中的銻降至0.01％以下，通過(guò)電解精煉后，可容易地得到國(guó)標(biāo)GB/T469-1955標(biāo)準(zhǔn)中的一號(hào)鉛產(chǎn)品。
實(shí)施例1取25噸粗鉛合金，其成分((重量)％)為Pb 87.5,Sb 10.5,Cu 0.35,As 0.2,Sn 0.3,Fe 0.5,Ag 0.13,Bi 0.025及其它微量雜質(zhì)，要求將粗鉛中的含銻量降至1.5％以下，鉛含量達(dá)96％以上。
將25噸物料熔化于30噸熔鉛鍋中，將溫度升至350℃，除去浮渣，加50kg木屑和20kg硫磺，撈出所形成的渣，脫除砷，錫，銅。然后合金液溫度升至550℃，加入計(jì)劃所需的熔劑NaOH用量=25×0.105×1.5=3.938噸，NaCl用量=25×0.105×0.5=1.313噸，NaNO3用量=25×0.105×0.6=1.575噸，將上述熔劑按下述方法加入合金液中A．取0.263噸NaOH和0.088噸NaCI混合均勻，加到合金液中，攪拌，反應(yīng)20分鐘；B．?dāng)嚢柘聦?.105噸NaNO3加到合金液中，反應(yīng)85分鐘，當(dāng)粘稠的渣變?yōu)樯⒃髮⒃鼡瞥?；C．重復(fù)工序A～B共12次。
通過(guò)上述處理后，合金液中的銻含量降到了1.4％，鉛含量達(dá)98.1％。將合金液鑄錠，送電解精煉，得到純度99.9945％的鉛產(chǎn)品在此例中，實(shí)際消耗的試劑NaOH 3.156噸，NaCI 1.056噸，NaNO31.26噸。
實(shí)施例2取25噸粗鉛合金，物料成分同實(shí)施例1.要求將粗鉛中的含銻量降至1.5％以下，鉛含量達(dá)96％以上。
將物料熔化，溫度升至450℃，除去浮渣，然后加入50kg木屑和20kg硫磺，將形成的渣撈出，除去部分As,Sn,Cu，再將合金液溫度升至580℃，加入計(jì)劃所需的熔劑NaOH用量=25×0.105×1.3=3.413噸，NaCl用量=25×0.105×0.6=1.575噸，NaNO3用量=25×0.105×0.7=1.838噸，將上述熔劑按下述方法加入合金液中A．取0.284噸NaOH和0.131噸NaCI混合均勻，加到合金液中，攪拌，反應(yīng)15分鐘；B．?dāng)嚢柘聦?.153噸NaNO3加到合金液中，反應(yīng)70分鐘，當(dāng)粘稠的渣變?yōu)樯⒃髮⒃鼡瞥?；C．重復(fù)工序A～B共11次。
通過(guò)上述處理后，合金液中的銻含量降到了1.35％，鉛含量達(dá)98.3％。將合金液鑄錠，送電解精煉，得到純度99.9944％的鉛產(chǎn)品在此例中，實(shí)際消耗的試劑NaOH 3.124噸，NaCI 1.441噸，NaNO31.683噸。
實(shí)施例3取25噸粗鉛合金，物料成分同實(shí)施例1.要求將粗鉛中的含銻量降至1.5％以下，鉛含量達(dá)96％以上。
將物料熔化，溫度升至450℃，除去浮渣，然后加入50kg木屑和20kg硫磺，將形成的渣撈出，除去部分As,Sn,Cu，再將合金液溫度升至600℃，加入計(jì)劃所需的熔劑NaOH用量=25×0.105×1.4=3.675噸，NaCI用量=25×0.105×0.5=1.313噸，NaNO3用量=25×0.105×0.6=1.575噸。將上述熔劑按下述方法加入合金液中A．取0.263噸NaOH和0.094噸NaCI混合均勻，加到合金液中，攪拌，反應(yīng)10分鐘；B．?dāng)嚢柘聦?.113噸NaNO3加到合金液中，反應(yīng)60分鐘，當(dāng)粘稠的渣變?yōu)樯⒃髮⒃鼡瞥觯籆．重復(fù)工序A～B共12次。
通過(guò)上述處理后，合金液中的銻含量降到了1.28％，鉛含量達(dá)98.5％。將合金液鑄錠，送電解精煉，得到純度99.9944％的鉛產(chǎn)品在此例中，實(shí)際消耗的試劑NaOH 3.156噸，NaCI 1.28噸，NaNO31.356噸。
實(shí)施例4基本情況和實(shí)施例1相同，只是不經(jīng)過(guò)加木屑和硫磺除砷、錫、銅的工序，其它情況和實(shí)施例1相同，最后粗鉛合金中的銻含量降到了1.42％，鉛含量達(dá)97.8％，將合金液鑄錠，送電解精煉，得到純度99.9942％的鉛產(chǎn)品
權(quán)利要求
1．一種高銻粗鉛合金的脫銻方法，包括在熔化的合金液中添加熔劑NaOH和NaNO3，其特征是還添加有熔劑NaCI，并有下述具體工序A．在合金液溫度升至550～600℃并保持恒溫的情況下，將用量=合金中的銻含量×1.3～1.5的NaOH熔劑與用量=合金中的銻含量×0.5～0.6的NaCl熔劑大至等量地分10～15批同時(shí)加入合金液中，進(jìn)行攪拌，反應(yīng)10～20分鐘；B．將用量=合金中的銻含量×0.6～0.7的NaNO3熔劑大至等量地分10～15批加入合金液中，進(jìn)行攪拌，反應(yīng)60～90分鐘，當(dāng)粘稠的渣變?yōu)樯⒃髮⒃鼡瞥觯籆．重復(fù)工序A～B共10～15次，直至合金中的銻含量降至0.8～1.5(重量)％適合電解精煉為止；D．將經(jīng)過(guò)工序C的合金液鑄錠，送電解精煉。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征是在脫銻前先除去部分雜質(zhì)，其方法是將熔化的合金液溫度升至350～450℃，除去浮渣，然后根據(jù)合金液中雜質(zhì)含量的多少加入適量的木屑和硫磺，除去合金中的As,Sn,Cu。
全文摘要
高銻粗鉛合金的脫銻方法,其特征是在合金液溫度升至550～600℃,將適量的NaOH與NaCl分批同時(shí)加入合金液中,進(jìn)行攪拌,反應(yīng)10～20分鐘,攪拌下將適量的NaNO
文檔編號(hào)C22B13/06GK1208081SQ9711942
公開(kāi)日1999年2月17日 申請(qǐng)日期1997年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月17日
發(fā)明者張松波, 馮政, 史少林, 付金祥, 王蜀滇 申請(qǐng)人:云南萬(wàn)力聯(lián)合實(shí)業(yè)有限公司