一种贵铅物料真空蒸馏脱铅的方法

摘要

本发明涉及一种贵铅物料真空蒸馏脱铅的方法，将贵铅物料置入真空冶金炉中，加热至1000℃以上并保持一段时间恒温，利用各合金元素的蒸气压的差异进行蒸馏分离。金、银在残留物中得到富集，铅、锑、铋等在挥发物中得到富集，且均为金属状产物，有利于下一步精炼处理。达到的技术指标为：铅铋合金中含银等贵金属小于0.05％；贵金属合金中含铅、铋均小于1％；贵金属的真空精炼直收率大于98％；对于含砷高的贵铅物料(5％左右)，还可以真空蒸馏除去大于85％的砷；每吨物料大约需要耗电300～450度，同比下降约7％。

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种贵铅物料真空蒸馏脱铅的方法，火法冶金方法，属于重金属火法冶金技术领域。

二、背景技术：

贵铅是重金属冶金的一种副产品，其金、银的含量一般在35～60％之间，其余大部分为铅，另外还有少量铜、砷、锑、铋等杂质。

目前，世界各生产国的处理工艺大多为氧化精炼法，其方法是将贵铅物料放入转炉内熔化，用风管吹入空气使杂质氧化成浮渣和烟气回收，送另外的流程进行还原熔炼；剩下的即为金银合金，送电解流程精炼。在此过程中，铜、铋是较难去除的元素.它们需要在900℃以上的炉温下用风管向熔体表面吹入空气进行氧化，分阶段形成不同颜色的烟气和浮渣，同时还须加入苏打和硝石等化学熔剂。而且铜、铋粘度较大，成渣时常夹带金、银，导致金、银回收率下降。另外，砷、锑在吹炼过程中大部分生成有毒性的As₂O₃和Sb₂O₃烟尘以及亚砷酸盐渣，需要完备的收尘系统，否则将会污染环境。该法吹炼耗时长、返渣尘多、能耗高、生产环境差。

三、发明内容：

本发明是提供一种贵铅物料真空蒸馏脱铅的方法，其特征是：贵铅物料在真空冶金炉中，加热至1000℃以上并保持一段时间恒温，利用各合金元素的蒸气压的差异进行蒸馏分离，物料中的铅、锑、砷、铋将成为气体从合金中挥发出来，再经冷却，气态金属冷凝为液态或固态金属，从而达到分离的目的。

本发明按以下的技术方案实施。

表1为贵铅中各主要元素的熔点和在常压下及真空中的沸点(℃)对比，

表1

  Au  Ag  Pb  Sb  As  Bi  Cu  熔点  1064  962  328  631  603升华  271  1085  常压(101.33Kpa)  2807  2212  1740  1750  603升华  1560  2567  真空(1.33Pa)  1676  1301  995  806  564  760  1537

由上表看出，铅、锑、砷、铋在真空中的沸点均低于1000℃，如果将贵铅物料放入真空环境中并加热至1000℃以上并保持一段时间恒定时，物料中的铅、锑、砷、铋将会变成气体从合金中挥发出来，经冷却，气态金属冷凝为液态或固态金属，从而达到分离的目的。

本发明按以下的技术方案实施。

将贵铅原料投入化料锅中熔化；熔化的液体原料利用压力差的原理被不断吸入蒸馏炉内，控制蒸馏炉的压力＜10Pa，炉内蒸发温度控制为1050℃～1150℃(视物料中各元素含量不同进行调节)，在炉内蒸发皿中，物料从第一个蒸发皿开始逐级流入下一个蒸发皿，其中的铅、锑、铋、砷等在蒸发皿中吸收热量不断蒸发，蒸馏时间20-40分钟。蒸发出的铅、锑、铋、蒸汽在冷凝罩上冷凝后汇集，然后顺着出料管流出至另一个熔化锅里进行铸锭。蒸发出的砷蒸汽在砷收集器冷凝、收集，蒸发剩下的高熔点的贵金属合金则流入真空仓内进行汇集并铸锭。

与现有技术相比的优点及积极效果

1.贵铅原料处理后合金中的铅、锑、铋在冷凝罩上冷凝后汇集，砷蒸汽在砷收集器冷凝收集，高熔点的贵金属合金则流入真空仓内进行汇集并铸锭。也就是说贵铅中的各成分按性质相近而收集，不产渣，对下一步精炼，提供了良好条件；

2.设备的尺寸和占地面积及附属设施、操作程序均大为减少。

3.由贵铅经过真空蒸馏直接得到铅锑铋合金和贵金属合金，缩短了工艺流程；节省了人工；降低了能耗；提高了贵金属直收率；改善了作业环境。

四、具体实施方式：

贵铅物料由云南省某有色金属冶炼企业提供，总重20吨，物料主要化学成分重量百分比为：Ag 3.11％、Pb 67.48％、Bi 5.84％、Cu 1.69％、Sn 8.35％、Sb 7％、As 2.8％；金含量为259g/t。分别进行了两组作业，每组处理原料10吨。

实施过程和获得的结果如下：

实施例1：蒸馏温度：1070℃～1100℃，处理量200Kg/h；真空度＜10Pa，蒸馏时间25分钟，共计处理合金物料10000Kg。实验完成后统计称重、化验分析得到如下实验数据：产出贵金属合金2018Kg，占总处理量的20.18％，其中含Au1281g/t、Ag16.2％；产出铅合金7919Kg，占总处理量的79.2％；浮渣61Kg，占总处理量的0.61％；损失2Kg，占总处理量的0.02％；电耗408KWh/h。

实施例2：蒸馏温度1100℃～1150℃，处理量：200Kg/h，真空度：＜10Pa，蒸馏时间20分钟，共计处理合金物料10000Kg。实验完成后统计称重、化验分析得到如下实验数据：产出贵金属合金1803Kg，占总处理量的18.03％，其中含Au1432g/t、Ag15.04％；产出铅合金8127Kg，占总处理量的81.27％；浮渣62Kg，占总处理量的0.62％；损失8Kg，占总处理量的0.08％；电耗435KWh/h。

从以上两组工业化实验可以看出，金、银在残留物中得到富集；铅、锑、铋在挥发物中得到富集，且均为金属状产物，非常利于下一步精炼实施。收到了显著的技术效果。

两组工业实验的综合技术经济指标：

1.铅铋合金中含银等贵金属小于0.05％；

2.贵金属合金中含铅、铋均小于1％；

3.对于含砷高的贵铅物料(5％左右)，还可以真空蒸馏除去大于85％的砷；

4.贵金属的真空精炼直收率：大于98％；

5.产能：每天生产3～5吨；

6.耗能：每吨物料大约需要耗电300～450度(千瓦时)。同比下降约7％