粗铅精炼
铅冶金学第6章
(2)电位比铅正的Sb、 Bi、As、Cu、Ag、 Au等
由于它们具有比铅更低的 析出电位,电解时一般不 溶解,而留于阳极泥中。
(3)电位与铅很相 近的Sn
Sn与SiF62-生成SnSiF6, Sn,但并不完全溶解,部 分留在阳极泥中。
电解精炼后浇注成铅锭
单元作业:
试述粗铅火法精炼流程,并简述熔析法除铜的原理和过 程; 试述粗铅精炼除砷、锑、锡的方法,并说明氧化精炼过 程; 电解精炼的工艺是怎样的,请写出粗铅电解精炼阳极和 阴极的主要反应; 请指出粗铅电解精炼前都有哪些杂质元素,铅阳极中杂 质元素的行为?
化精炼,精炼后的铅称为软铅。
四、铅的提银精炼
在搅拌的情况下, 锌锭加入到铅水中时, 其中的金银将与锌进行 反应: Ag+aZn=AgZna+Q 铅除银的程度取决 于反应进行的程度。在 较低的温度下,除银比 较完全。 Ag-Zn系相图
通常情况下形成ε均相, 含银在15%-49%
Pb-Ag-Zn三元系 及银和锌在铅中的溶解度
除铜铅 除砷锑锡 砷锑锡渣
粗铅 除铜 铜浮渣
软铅 除银
粗铅火法 精炼的典 型流程
除银铅 真空除锌 冷凝锌
银锌壳
除锌铅 除铋
除铋铅 最终精炼 最终精炼渣
铋渣
精铅
一、除铜
粗铅精炼除铜有熔析和加硫两种方法:初步脱铜用熔析法,深度脱铜用加硫法。
(1)熔析法除铜
熔析除铜的原理是: 基于在低温下铜 及某些(As、Sb、Sn、 S等)化合物在铅水中 的溶解度变小。
Cu-Pb二元系相图
粗铅熔析可使含铜量降至 wCu=0.06%附近。
(2)加硫法除铜
熔析除铜可将铅含铜降至0.1%左右。如果进行电解精炼,熔析后的 粗铅即可铸成阳极。如果继续进行火法精炼,熔析除铜后的粗铅还需采 用加硫的方法进一步脱铜,直至铅含铜降至wCu=0.001%~0.003%。 加硫除铜多用硫磺作硫化剂,也可用黄铁矿或高品铅精矿。 当用硫磺作硫化剂时,虽然铅首先按式:
第6章 粗铅精炼
如是电解精炼,阳极板要含 0.3—0.8%锑,此时要对阳极板含锑进行调整。粗铅的火法精
炼工艺流程如图 6-1:
粗铅
粗铅火法精炼工艺流程图
除铜
铜浮渣
已除铜的铅
精炼除砷锑锡
精炼渣
软化铅
加锌除银
银锌壳
除银的铅
精炼除锌
精炼渣
初步精炼的铅
除铋
含铋浮渣
精铅
图 6-1
6.2.2 粗铅除铜精炼
6.2.2.1 除铜精炼的一般原理
2
A、熔析除铜 基本原理:熔析除铜的基本原理是基于铜在铅液中的溶解度随着温度的下降而减少, 当含铜高的铅液冷却时,铜便成固体结晶析出,由于其比重较铅小(约为 9),因而浮至铅 液表面,以铜浮渣的形式除去。又铜在铅液中的溶解度随着温度的变化而变动,温度下 降时,液体合金中的含铜量相应地减少,当温度降至共晶点(326℃)时, 铜在铅中的含 量为 0.06%,这是熔析除铜的理论极限。 当粗铅中含砷锑较高时,由于铜对砷、锑的亲合力大,能生成难溶于铅的砷化铜和 锑化铜,而与铜浮渣一道浮于铅液表面而与铅分离。实践证明,含砷、锑高的粗铅,经 熔析除铜后,其含铜量可降至 0.02~0.03%。粗铅中含砷、锑低时,用熔析除铜很难使铅 液含铜降至 0.06%。这是因为: a、熔析作业温度通常在 340℃以上,铜在铅液中的溶解度大于 0.06%; b、含铜熔析渣的上浮取决于铅液的粘度,铅液温度降低则粘度增大,铜渣细粒不易 上浮。 在熔析过程中,几乎所有的铁、硫(呈铁、铜及铅的硫化物形态)以及难熔的镍、 钴、铜、铁的砷化物及锑化物都被除去;同时贵金属的一部分也进入熔析渣。 熔析操作有两种方法:1.加热熔析法;2.冷却熔析法。二者熔析原理是相同的,前 者是将粗铅锭在反射炉或熔析锅内用低温熔化,使铅与杂质分离;后者是将鼓风炉放出 的铅水铅泵汲送到熔析设备,然后降低温度使杂质从铅水中分凝出来。 B、加硫除铜 理论基础:粗铅经熔析脱铜后,一般含铜仍超过 0.04%, 不能满足电解要求,需再 进行加硫除铜。在熔融粗铅中加入元素硫时,首先形成 PbS,其反应如下:
6 粗铅的精炼
情景六粗铅的精炼6.1 概述粗铅中一般含有1-4%的杂质成份,如金、银、铜、铋、砷、铁、锡、锑、硫等,见表6.1:表6.1 粗铅的化学成份粗铅需经过精炼才能广泛使用。
精炼目的:一是除去杂质。
由于铅含有上述杂质,影响了铅的性质,使铅的硬度增加,韧性降低,对某些试剂的抗蚀性能减弱,使之不适于工业应用。
用这样的粗铅去制造铅白、铅丹时,也不能得到纯净的产品,因而降低了铅的使用价值。
所以,要通过精炼,提高铅的纯度。
二是回收贵金属,尤其是银。
粗铅中所含贵金属价值有时会超过铅的价值,在电解过程中金银等贵金属富集于阳极泥中。
粗铅精炼的方法有两类,第一类为火法精炼,第二类为先用火法除去铜与锡后,再铸成阳极板进行电解精炼。
目前世界上火法精炼的生产能力约占80%。
采用电解精炼的国家主要有中国、日本、加拿大等国。
我国大多数企业粗铅的处理均采用电解法精炼。
火法精炼的优点是设备简单、投资少、占地面积小。
含铋和贵金属少的粗铅易于采用火法精炼。
火法精炼的缺点是:铅直收率低、劳动条件差、工序繁杂,中间产品处理量大。
电解精炼的优点是能使铋及贵金属富集于阳极泥中,有利于综合回收,因此金属回收率高、劳动条件好,并产出纯度很高的精铅。
其缺点是基建投资大,且电解精炼仍需要火法精炼除去铜锡等杂质6.2 粗铅的火法精炼粗铅火法精炼的工艺流程—0.8%锑,此时要对阳极板含锑进行调整。
粗铅的火法精炼工艺流程如图6.1:粗铅火法精炼工艺流程图银锌壳含铋浮渣精铅粗铅除铜精炼.1 除铜精炼的一般原理A、熔析除铜基本原理:熔析除铜的基本原理是基于铜在铅液中的溶解度随着温度的下降而减少,当含铜高的铅液冷却时,铜便成固体结晶析出,由于其比重较铅小(约为9),因而浮至铅液表面,以铜浮渣的形式除去。
又铜在铅液中的溶解度随着温度的变化而变动,温度下降时,液体合金中的含铜量相应地减少,当温度降至共晶点(326℃)时,铜在铅中的含量为0.06%,这是熔析除铜的理论极限。
简述粗铅火法精炼的基本工艺流程
简述粗铅火法精炼的基本工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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有色金属冶炼部分:粗铅精炼
第六章 粗铅精炼1、粗铅精炼方法有 法和 法两种。
目前世界上采用 的厂家较多,我国多采用 。
答案:火法 电解 火法 电解精炼2、火法精炼:火法精炼是利用杂质金属与主金属(铅)在高温熔体中物理性质或化学性质方面的差异,形成与熔融主金属不同的新相(如精炼渣),并将杂质富集其中,从而达到精炼的目的。
3、熔析除铜:根据铜在粗铅中的溶解度随温度下降而减小的原理,当含铜高的铅液冷却时,铜以固溶体的状态析出,由于其密度较铅液小,便以浮渣形式浮在铅液表面而被除去。
4、加硫除铜:根据铜对硫的亲和力比铅大,所以可向铅液中加入硫化剂,硫首先与铅作用生成硫化铅:Pb S PbS +=,由于铜对硫的亲和力大于铅对硫的亲和力,所以硫化铅中的铅很快被铜置换,生成硫化亚铜:22PbS Cu Pb Cu S +=+。
生成的2Cu S 在作业温度下不溶于铅,且密度较小,呈固溶体浮在铅液表面形成硫化渣而被除去。
5、加锌除银、加钙镁除铋的原理:在含杂质金属的粗铅中添加第三种甚至更多种金属,它们与杂质金属形成金属间化合物(合金)的亲和力大于铅,这些化合物密度比铅小,且不溶于铅,呈固溶体浮在铅液表面而被除去。
6、粗铅火法精炼初步除铜用 法,深度除铜用 法。
答案:熔析除铜 加硫除铜7、粗铅火法精炼除杂的顺序为先除 ,其方法有和 ,再除砷锑锡,方法有 和 ;接着除银,主要方法有 ,然后除锌,现普遍采用 ;最后除铋,除铋后进行最终精炼,得到精铅。
答案:铜 熔析除铜 加硫除铜 炼化精炼 碱性精炼 加锌 真空蒸馏法8、碱性精炼:所谓碱性精炼是加碱于熔融粗金属中,使氧化后的杂质与碱给合成盐而除去的火法精炼方法。
9、请指出粗铅电解精炼前都有哪些杂质元素,铅阳极中杂质元素在电解过程中的行为?答案:根据金属的标准电位可把铅中的杂质金属分为三类:1)电位比铅负的金属Zn 、Fe 、Cd 、Co 和Ni 等;2)电位比铅正的Sb 、Bi 、As 、Cu 、Ag 、Au 等;3)电位与铅很相近的Sn ;第一类杂质金属由于它们具有比铅高的析出电位,且浓度极小,因此在阴极不致放电析出。
粗铅火法精炼物料平衡计算
粗铅火法精炼物料平衡计算引言在铅冶炼工艺中,粗铅火法精炼是一种常用的方法。
在精炼的过程中,需要进行物料平衡计算,以确保原料的利用率和产品的质量。
本文将介绍粗铅火法精炼物料平衡计算的方法和步骤。
背景粗铅火法精炼是一种通过高温烧烤的方法将粗铅中的杂质去除,得到较纯净的铅产品。
该方法主要包括三个步骤:干燥、烧结和冶炼。
在每个步骤中,不同的原料和反应产物参与其中,因此需要进行物料平衡计算。
方法进行粗铅火法精炼物料平衡计算的方法如下:1. 确定原料成分首先,需要确定原料的主要成分和含量。
常见的粗铅原料主要包括氧化铅、硫化铅和氧化锌等。
通过化学分析确定原料的成分和含量。
2. 编写物料平衡方程式根据每个步骤中参与的原料和产物,编写物料平衡方程式。
例如,在干燥步骤中,如果使用氧化铅和氧化锌作为原料,生成干燥后的粗铅产品,物料平衡方程式可以表示为:氧化铅 + 氧化锌 = 干燥后的粗铅产品同时,考虑到反应的化学计量比例,需要确定原料和产物的摩尔比例。
3. 考虑反应损失在实际操作中,反应损失是不可避免的。
这些损失可能来自于溶解、汽化和固相反应等。
因此,在物料平衡方程式中,需要考虑这些损失。
4. 解方程组根据编写的物料平衡方程式,可以得到一组方程组。
然后,使用线性代数的解法,如高斯-约当消元法或矩阵运算法,解方程组。
5. 检验平衡解得方程组后,需要检验平衡是否成立。
可以通过计算原料和产物的总量是否相等来进行检验。
如果总量不相等,则需要调整方程式或重新计算。
6. 计算利用率最后,可以根据原料的利用率来评估粗铅火法精炼的效果。
原料的利用率可以通过计算原料转化率来得到。
结论粗铅火法精炼物料平衡计算是确保工艺过程中原料利用率和产品质量的重要步骤。
通过确定原料成分、编写物料平衡方程式、考虑反应损失和解方程组,可以得到准确的物料平衡计算结果。
同时,通过计算原料的利用率,可以评估精炼工艺的效果。
这些计算结果对于铅冶炼工艺的优化和改进具有重要的指导意义。
粗铅火法精炼的工艺流程
粗铅火法精炼的工艺流程以粗铅火法精炼的工艺流程为标题,写一篇文章。
粗铅火法精炼是一种常见的铅冶炼工艺,用于提取和精炼铅金属。
下面将介绍粗铅火法精炼的工艺流程。
一、铅矿破碎和磨矿将原料铅矿进行破碎和磨矿处理,将其细化成粉末。
这一步骤旨在增大铅矿的表面积,便于后续的矿石浸取和反应过程。
二、矿石浸取将磨碎后的铅矿与稀硫酸等酸性溶液进行反应浸取。
这一步骤的目的是将铅矿中的铅物质溶解出来,形成铅离子溶液。
三、铅离子还原将铅离子溶液进行还原反应,使铅离子还原为金属铅。
通常采用焙烧法或碳还原法进行。
焙烧法是指将铅离子溶液与还原剂一起加热,使还原剂与铅离子反应生成金属铅。
碳还原法是指将铅离子溶液与炭粉混合后加热,使炭粉与铅离子反应生成金属铅。
四、铅金属精炼经过还原反应后,得到的金属铅中可能还含有杂质。
为了提高铅金属的纯度,需要进行精炼。
精炼通常采用火法精炼或电解精炼。
火法精炼是指将金属铅加热至一定温度,使其中的杂质氧化并形成气体,然后通过冷却和凝固将杂质分离出去。
电解精炼是指将金属铅作为阳极,在电解槽中进行电解,使杂质被电解掉,从而提高铅金属的纯度。
五、铅金属浇铸经过精炼后,得到的铅金属可以进行浇铸成型。
浇铸可以根据需要选择不同的形状和尺寸,用于制造各种铅制品,如铅板、铅管、铅合金等。
六、废渣处理在粗铅火法精炼的过程中,会产生一定的废渣。
这些废渣中可能含有一些有害物质,需要进行安全处理。
废渣处理通常包括固化、中和、焚烧等步骤,以将有害物质固化、中和或破坏,降低对环境的影响。
总结:粗铅火法精炼是一种常见的铅冶炼工艺,通过铅矿破碎和磨矿、矿石浸取、铅离子还原、铅金属精炼、铅金属浇铸和废渣处理等步骤,可以提取和精炼铅金属,并制造各种铅制品。
在整个过程中,需要注意安全环保,对废渣进行正确处理,以减少对环境的污染。
经过粗铅火法精炼,可以获得高纯度的铅金属,为各种应用提供优质的原材料。
粗铅火法精炼
形态存在的镍、钴、铜和铁等几乎全被除去。
部分贵金属进入熔析渣中。
捞出的熔析渣(即浮渣),含铜10%~28%、铅55%~75%,经过专门处理产出粗铅返回熔铅锅,富集的铜锍送专门回收铜。
熔析操作有加热熔析和冷却熔析两种方法。
前者用于处理含杂质很高的粗铅,将粗铅锭放在反射炉或熔析锅内,在加热升温的过程中,使熔点较低含杂质较少的铅熔析出来,所产的液态粗铅需进一步经冷却熔析脱除杂质;后者是将熔炼炉放出液铅转入熔析设备,然后降温使杂质从液铅中凝析出来。
图2 粗铅的熔析和加硫除铜流程熔析除铜产出的除铜粗铅,要经过加硫除铜作业,进一步降低含铜量。
加硫法除铜在稍高于铅的熔点温度(603~613K)下,把粉状元素硫加入不断用机械搅拌形成的液铅旋涡中,生成难溶于液铅中的Cu2S,达到除铜的目的。
粗铅熔体中铅的浓度远远大于铜的浓度,故加入的元素硫首先与铅作用生成PbS,而PbS在液铅中的溶解度可达0.7%~0.8%。
铜对硫的亲和势大于铅,故在作业温度下PbS又使液铅中的铜硫化;生成的Cu2S,浮于液铅表面而除去:理论上残存在铅中的最小铜量只有百万分之几,实际上达到0.001%~0.002%。
加硫除铜渣,通称硫化浮渣,返回熔析段处理。
除铜过程一般都在半球形的铸钢精炼锅中间断进行。
精炼锅可盛放50~200t液铅,有的超过300t。
澳大利亚皮里港(Port Pirie)铅厂建成了世界上第一座外冷式连续除铜反射炉。
经熔析法除铜的铅含铜从1%降至0.06%~0.1%,然后转入加硫除铜工序处理。
沈阳冶炼厂于1974年建成了中国第一座内冷式连续除铜炉,除铜铅含铜0.04%~0.08%,满足电解精炼含铜要求,不经加硫除铜而浇铸成阳极。
粗铅连续除铜是应用熔析法除铜的原理,作业多在反射炉内进行。
过程中,铅熔池自上而下形成一定的温度梯度,铜及其化合物从熔池较冷的底层析出,与加入炉内的铁屑和苏打作用造渣而被除去。
连续脱铜能简化流程、节约燃料、提高劳动生产率,便于机械化,改善劳动条件。
铅精炼的要求
铅精炼的要求
1、初步火法精炼应符合下列规定:
(1)粗铅(包括残极)熔化、脱铜、阳极浇铸及精铅铸锭宜就近配置;
(2)熔铅锅锅面应设通风罩。
2、电解精炼应符合下列规定:
(1)铅电解车间应位于厂区的下风侧;
(2)电解车间厂房应采用单跨,电解槽宜采用单级循环配置,应视生产规模排成双行或四行;计算厂房跨度时,侧边走道宽度应将吊车吊钩到边槽极板的距离计算在内,中间走道宽不宜小于2.0m;
(3)确定电解槽操作楼层标高时,电解槽下土建梁底至地面的净空高度不宜小于1.8m~1.9m;
(4)电解槽槽面宜高于楼面300mm~400mm;
(5)桥式起重机轨面标高视生产规模宜为9m~12m;
(6)电解液高位槽宜配置在靠近电解槽的副跨或电解槽列的端头,高位槽的出液口至供液溜槽液面的位差不应小于1.5m;
(7)电解液循环槽和贮槽及其他溶液槽应视需要配置在地下或地面;
(8)阳极泥过滤系统宜配置在副跨二楼平面上;
(9)电解车间全厂房应设置天窗,设置外围结构;电解工序及阳极泥过滤系统的土建结构应做全防腐处理;
(10)整流器室应紧靠电解厂房配置。
粗铅的火法精炼
粗铅的火法精炼目录目录.................................................................1 摘要.................................................................3 第一章绪论 (5)1.1铅的基本性质 (5)1.1.1物理性质 (5)1.1.2化学性质 (5)1.2主要铅化合物的性质 (6)1.3铅的生产与消费 (7)第二章粗铅的火法精炼 (9)2.1粗铅的定义 (9)2.2粗铅火法精炼和电解精炼的比较 (9)2.3粗铅的火法精炼 (9)2.3.1熔析除铜 (11)2.3.2加硫法除铜 (12)2.3.3除铜工艺过程 (12)2.3.4除砷、锑、锡 (13)2.4氧化精炼和碱性精炼的优缺点比较 (13)2.4.1氧化精炼 (13)2.4.2碱性精炼 ...............................................14 第三章粗铅火法精炼的相关设备.. (15)锅.......................................................15 3.1精炼3.2立模浇铸生产线 (16)第四章结论及展望..................................................18 致谢................................................................20 参考文献 (21)12摘要本论文根据任务书,我参考了云南锡业股份公司铅业分公司粗铅火法精炼车间的数据和大量文献,结合生产实践对粗铅的火法精炼进行论述。
先从金属铅的性质入手,包括物理性质和化学性质,使我们对铅的各种特性有了更进一步的了解。
进而从粗铅的定义开始介绍,对粗铅的火法精炼和湿法精炼进行比较阐明观点,对现有的粗铅火法精炼的原理和各种除杂工艺进行详细阐述,粗铅的熔析除铜、加硫除铜;除砷锑锡等杂质;以及粗铅氧化精炼和碱性精炼的具体内容和比较等。
粗铅火法精炼物料平衡计算
粗铅火法精炼是一种重要的铅冶炼工艺,其基本原理是在高温下将含铅的原料与氧化剂反应,使铅的氧化物转化为气态,进而分离出纯铅。
这一过程中,需要考虑物料平衡,以确保反应的稳定性与高效性。
物料平衡的核心是控制原料和产物的质量流量平衡,以确保反应过程中物料的连续性和稳定性。
在粗铅火法精炼中,主要涉及到以下物料:
1.粗铅:粗铅是精炼过程的原料,其含铅量通常为60%~80%左右。
粗铅的质量流量应该与氧化剂的质量流量相匹配,以确保反应的充分性和高效性。
2.氧化剂:氧化剂是精炼过程中的关键材料,其作用是将铅氧化为气态,从而提高铅的纯度。
常用的氧化剂包括氧气、空气和氧化铅等。
氧化剂的质量流量应该与粗铅的质量流
量相匹配,以确保反应的充分性和高效性。
3.熔剂:熔剂是精炼过程中的辅助材料,其
作用是调节反应温度和粘度,促进反应的进行。
常用的熔剂包括氧化钠、氧化钙和氧化
铝等。
熔剂的质量流量应该根据反应需要进
行调节,以确保反应的稳定性和高效性。
4.产物:产物是精炼过程中的目标产物,其
质量流量应该与原料的质量流量相匹配,以
确保物料平衡。
产物主要包括纯铅和反应废气,其中反应废气中含有氧化铅和氧化铅的气态产物。
在粗铅火法精炼过程中,物料平衡的计算和控制是十分重要的,需要根据具体反应条件和原料质量进行合理的调节和优化,以确保反应的稳定性和高效性。
同时,需要注意控制反应废气的排放,以保护环境和避免资源浪费。
粗铅火法精炼物料平衡计算
粗铅火法精炼物料平衡计算简介粗铅火法炼炉是一种常见的冶炼工艺,用于将含有铅的矿石转化为纯铅。
在该工艺中,铅矿石被加热熔化,然后通过一系列的反应和分离步骤,最终得到纯铅。
在进行粗铅火法精炼过程中,物料平衡计算是非常重要的,可以帮助我们确定原料的投入量和产出情况,同时也能够评估炼炉的效率和性能。
粗铅火法精炼过程粗铅火法精炼通常包括以下几个步骤:1.预处理:原料铅矿石先经过破碎和磨矿等步骤,以便提高其反应效率和分离性能。
2.熔炼:铅矿石与焦炭等还原剂一起在高温下加热,矿石中的铅被转化为液态的金属铅,而其他杂质则被转化为气体或残渣。
3.分离:在经过熔炼后,矿渣和液态铅分离。
矿渣中的杂质被去除,并进行进一步处理以回收可能有价值的金属。
4.精炼:在一些情况下,仍然需要经过精炼步骤,以进一步净化铅,并满足所需的纯度标准。
物料平衡计算物料平衡计算可以帮助我们确定原料的投入量和产出情况,从而评估炼炉的效率和性能。
在粗铅火法精炼过程中,我们可以根据以下几个方面进行物料平衡计算:原料投入首先,我们需要确定原料的投入量。
通常,原料包括铅矿石、还原剂(如焦炭)和其他辅助材料。
原料的投入量可以根据炉的规格和处理能力来确定。
反应和转化在熔炼过程中,铅矿石与还原剂发生反应,产生液态的铅和其他气体或残渣。
反应和转化的平衡可以根据矿石和还原剂的化学成分以及反应条件来确定。
根据化学反应方程式和物质的量关系,可以计算出产生的铅、气体和残渣的量。
矿渣处理粗铅熔炼后,会得到含有杂质的矿渣。
矿渣中的杂质可以通过进一步处理来提取有价值的金属。
矿渣处理的平衡可以根据矿渣的化学成分和处理方法来确定,从而计算出回收的金属量。
精炼过程如果需要进一步提高铅的纯度,还需要进行精炼过程。
在精炼过程中,可以通过加入精炼剂来进一步去除杂质。
精炼过程的平衡可以根据精炼剂的化学成分和使用量来确定。
产出结果根据以上的计算结果,我们可以得到铅的产出量,以及燃料和辅助材料的损耗情况。
粗铅精炼和精炼产物处理的特点
粗铅精炼和精炼产物处理的特点废铅蓄电池和其它再生含铅原料的熔炼产物是粗铅、难熔浮渣、炉渣和烟尘。
主要在与原生硫化物原料一道处理再生物料的企业里得到的铅要进行完全的精炼。
在这种情况下,人们采用铅冶炼教科书上介绍的标准流程。
含锑的粗铅是在鼓风炉熔炼和电炉熔炼再生物料所得,为了得到商品产物----铅锑合金而进行除铜、锡和砷的精炼。
用粗除或精除铜法精炼粗铅除铜。
用熔析法分两个阶段进行粗除铜。
熔析法的基础在于铜的溶解度小以及低温下的铅化合物。
铅冷却时,在密度约为9 克/厘米3 的铜中(图1)结晶出铅的固液体,它漂浮在铅液的表面,形成铜浮渣。
图1 铅-铜系统状态图Ⅰ、ⅡⅢ-液体用这种方法完全除去铜不成功,因为低熔混合物(共晶体)在326℃下降固,并且仍含铜0.06%。
在实践中,铸锭后,铅中含铜约0.1%。
浮渣的基本成分是机械带走的铅。
在低温下,浮渣中混入较多的铅,故称之为肥渣。
在高温时,得到含有少量铅的干浮渣。
液态粗铅注入精炼锅驼机中。
用电预热来保持必要的温度。
铅液在除去干浮渣时的温度为500~550℃。
从液态铅锅中除去干浮渣,借助于桥式起重机用撇渣漏勺来完成。
干浮渣的产量为粗铅总量的15~20%。
干浮渣的成分为(%):铅57~68,铜13~23,硫2.3~4.5,锑0.5~1.1,砷3.1~4.6。
取出干浮渣后,粗铅被送入下道工序精炼锅驼机中,在温度降到300~335℃时,取出肥渣。
把渣产出量为粗铅总量的6~8%。
把渣的成分为(%):铅近95,铜3~5。
肥渣取出后立即除铜。
往精炼铅的槽中,用机械搅拌机混入元素硫,在25~30分钟内。
精炼锅中铅的温度为315~335℃。
研磨过的硫的粒度约为3 毫米。
溶解在铅中的铜墙铁壁与熔融的元素硫相互作用:[Cu]铅+S 液=CuS 固(1)[Cu]铅+CuS=Cu2S 固(2)由于熔点高(1170℃),硫化亚铜实际上不在粗铅里溶解而漂浮在表面上,其密度为5.6 克/厘米3。
粗铅火法精炼工艺流程
粗铅火法精炼工艺流程
1.原料准备:将粗铅料经过矿石选矿、破碎等工艺,得到符合要求的
粗铅矿石。
2.熔炼:将粗铅矿石投入到熔炉中,加入一定比例的焙烧矿石(如铅矿)和辅助熔剂(如焦炭),并且加热至高温。
在熔炼过程中,杂质如硫、锑等被氧化生成气体,升腾至熔炉上部,而铅则沉淀在底部。
3.分离和除杂:通过熔炼后的铅浆进一步处理,包括分离和除杂工艺。
首先,将铅浆放入沉降池,让铅沉淀,沉淀后的铅浆称为阳极泥。
其次,
将阳极泥进行干燥和破碎,得到粉末状的阳极泥。
然后,通过浸出工艺,
将阳极泥浸入含硫酸溶液中,硫酸与杂质发生反应生成不溶于溶液的硫酸
盐沉淀。
最后,通过过滤、洗涤和干燥等工艺,得到除杂后的纯净阳极泥。
4.精炼:将纯净阳极泥与碳料(如焦炭)混合,加入电解槽中进行精炼。
电解槽中的阳极为纯净阳极泥和焦炭混合物,阴极为铅板。
通过电流
的作用,阳极上的铅氧化成溶于溶液中的铅离子,然后在电解槽底部的铅
铁板上还原成固态铅,同时有机杂质也被氧化或还原,从而得到纯净的铅。
5.铸锭和精炼再次:精炼后的铅液经过过滤、除杂等工艺,得到纯净
的铅液。
然后,将铅液倒入铸锭模具中,冷却凝固形成铅锭。
铅锭具有高
纯度和规整的形状,并可用于不同领域的应用。
以上就是粗铅火法精炼工艺流程的一般步骤。
需要注意的是,具体每
个工艺环节的操作和工艺参数会因生产工艺、设备和原料的不同而有所差异。
因此,在实际生产过程中,需要根据实际情况进行调整和优化。
传统炼铅的工艺流程
传统炼铅的工艺流程传统炼铅工艺流程主要分为以下几个步骤:1.原料准备将铅矿石破碎、磨矿,并进行选矿,得到铅精矿。
铅精矿的成分主要包括铅硫化物、铜硫化物、锌硫化物、铁硫化物等。
2.烧结将铅精矿、石灰石、石英砂等物料混合,在烧结炉中进行烧结,使铅硫化物氧化成氧化铅。
烧结后的物料称为烧结料。
3.鼓风炉熔炼将烧结料加入鼓风炉中,在高温下进行熔炼,使氧化铅还原成铅。
鼓风炉熔炼产生的烟气含有大量的二氧化硫,需要进行回收处理。
4.精炼将粗铅进行精炼,去除杂质,得到精铅。
精炼的方法主要有火法精炼和电解精炼两种。
5.成品将精铅铸造成各种形状的成品,如铅板、铅管、铅棒等。
传统炼铅工艺存在以下问题:污染严重:传统炼铅工艺会产生大量的烟尘和二氧化硫,对环境造成严重污染。
能耗高:传统炼铅工艺需要消耗大量的燃料,能耗较高。
劳动强度大:传统炼铅工艺劳动强度大,工作环境差。
为了解决传统炼铅工艺存在的问题,近年来开发了多种新型炼铅工艺,如:氧气底吹熔炼工艺:该工艺采用氧气底吹,提高了熔炼效率,降低了能耗。
富氧侧吹熔炼工艺:该工艺采用富氧侧吹,提高了熔炼效率,降低了SO2排放。
电炉熔炼工艺:该工艺采用电炉熔炼,减少了烟尘和SO2排放。
新型炼铅工艺具有以下优点:污染少:新型炼铅工艺可以减少烟尘和SO2排放,降低对环境的污染。
能耗低:新型炼铅工艺可以提高熔炼效率,降低能耗。
劳动强度小:新型炼铅工艺可以改善工作环境,减轻劳动强度。
随着科技的发展,炼铅工艺将不断进步,朝着更加清洁、高效、环保的方向发展。
铅电解精炼法简介
粗铅精炼:火法;电解法火法经过除铜(先熔析或凝析除铜,再加硫深度除铜)、除碲(加苛性钠)、除砷锑锡(氧化法或碱性精炼法:原理基于在450℃条件下,砷、锑、锡在NaNO3强氧化剂的作用下氧化成高价氧化物→变成软铅)、除银(加锌回收金银)、除锌(镁钙)、除铋后,最终精炼成精铅。
电解法经过初步除铜,然后铸型成粗铅阳极,电解,精铅在阴极析出,析出铅入精炼锅精炼再次除杂质成型。
优缺点:火法:(优)投资少,生产周期短,占用资金少,生产成本低,特别适用于处理含铋低的粗铅;(缺)工序多,铅直收率低,劳动条件差。
点解法:(优)产品质量高,生产过程稳定,操作条件较好,尤其适用于处理含银、含铋高的粗铅;(缺)生产周期长,占用资金多、投资较大、生产设备成本略高。
铅电解精炼1.电解液制备以HF作原料加石英粉搅拌制成硅氟酸(350g/L),再加黄丹(Pb3O4)与硅氟酸反应制成硅氟酸铅,含硅氟酸≈320g/L、Pb2+≈200g/L,然后加水稀释到所需浓度。
反应如下:6HF+SiO2=H2SiF6+2H2OH2SiF6+PbO=PbSiF6+H2O2.阴极片3.阳极制造(铸型)阳极含锑要求0.4%~0.8%,低于0.4%,阳极泥松软,导致阳极泥脱落,从而使电解液浑浊,造成析出铅含Ag、Bi、Cu升高;高于0.8%,阳极泥较致密,给阳极泥洗刷带来难度,阳极板含锡<0.0004%。
4.残极洗刷机(左图:卧式右图:立式)5.析出铅的熔化与铸锭析出铅的成分不均匀,强度较低,所以析出铅必须熔化、铸锭才能销售。
过程:先熔化,捞去黑渣(夹带少量阳极泥),加入NaOH0.1~0.2Kg/吨铅,搅拌0.5~1小时,进一步出去其中的微量砷、锑、锡。
搅拌后温度应控制在450~480℃。
铸锭流程:熔化→捞渣→浇铸→刮渣→打印→脱模→码垛→堆放→储存。
粗铅电解精炼生产处理的分析
结合某公司铅电解生产线进行分析,该公司是以处理底吹炉、侧吹还原炉(或鼓风炉)自产的粗铅为主,同时外购部分粗铅作为补充。
而外购粗铅往往含铅不稳定,杂质成分高,在生产过程中若控制不当就会影响电铅的产品质量。
因此为了保证粗铅电解精炼生产的有效性,以下就粗铅电解精炼生产处理进行了探讨分析。
一、铅电解精炼的概述铅电解精炼时阳极是由粗铅除铜、锡后铸成的,用电解析出的阴极铅熔化制成始极片作阴极,电解液则为硅氟酸铅和硅氟酸的水溶液。
电解时,将阴、阳极板按一定的极间距装入盛有电解液的电解槽中,接通直流电,铅自阳极溶解进入电解液,并在阴极放电析出。
电解产出的阴极铅,用水洗涤后进行熔化,并视所含杂质情况进行氧化精炼或碱性精炼以除净残留的锡、砷、锑。
小部分阴极铅熔化后制成始极片,洗净附着的阳极泥,送往熔铅锅重新熔化铸成阳极板。
为了降低阳极泥中酸、铅含量,阳极泥需经压滤、洗滤。
滤后阳极泥送稀、贵金属回收工序,洗水经澄清后返回电解系统。
二、粗铅电解精炼生产的处理方案某公司外购的一批高铋粗铅,其中铅品位只有60%左右,铋含量高达30%,且金、银含量相对较高,同时含有少量的铜、锑。
为了生产出合格电铅以及高效快速回收其中的有价金属,该公司提出以下处理方案。
1.合理搭配粗铅。
高铋粗铅精炼生产可以结合电化学理论,Sb,As,Bi,Cu,Ag,Au等金属的标准电极电位都要比Pb正,这些金属很少进入电解液中而留在阳极泥中。
当阳极泥脱落,这些杂质将被带入电解液中,并随着电解液的流动夹杂于阴极析出铅中,对电铅质量影响很大。
因此,必须适当控制铅阳极中这些杂质的含量。
某公司自产的粗铅中铅含量为95%左右,含铋量为0.6%以下,锑含量0.5%一3.0%。
因此将外购的高铋粗铅与某公司自产的粗铅合理搭配使用,经初步精炼后再浇铸成阳极板,控制阳极板中铅含量85%一90%铋含量7%一10%锑+砷小于3%。
尽管进行了搭配和控制,但阳极板中铅品位仍较低,铋含量高,属于高铋铅阳极板。
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粗铅精炼2006-7-15 10:12:16 中国选矿技术网浏览802 次收藏我来说两句熔炼产出的粗铅纯度在96%-99%范围,其余1%-4%为贵金属金银、硒、碲等稀有金属以及铜、镍、硒、锑和铋等杂质。
粗铅中的贵金属的价值有时要超过铅的价值,必须提取出来,而杂质成分对铅的展性和抗蚀性发生有害影响,必须除去。
因此要对粗铅进行精炼。
粗铅精炼有火法精炼和电解精炼两种。
中国和日本的炼铅厂一般采用电解精炼,世界其他国家均采用火法精炼法。
火法精炼设备与工艺简单,建设费用较低,能耗低,生产周期短。
其缺点是过程繁杂,中间产物品种多,均需单独处理,金属回收率较低;电解精炼生产率高,金属直收率高,易于机械化和自动化,可一次产出高纯度精铅。
但建设投资大,生产周期较长。
(一)粗铅火法精炼该法通常由熔析和加硫除铜一氧化精炼除砷锑一加锌提银一氧化或真空除锌一加钙镁除铋等工序组成。
中国西北铅锌冶炼厂等厂采用此法。
1.粗铅熔析和加硫除铜粗铅含铜一般为1.2%-2.0%,采用熔析法降低铅中含铜。
熔析法的基本原理是,粗铅中的铜能与砷、锑生成稳定的难熔的化合物—砷化铜和锑化铜,这些化合物不溶于铅而以固态进入浮渣与铅分离。
熔析法可将粗铅中铜降至0.1%以下。
熔析法所用设备有反射炉和熔析锅,大型炼铅厂多用熔析锅。
熔析锅用铸钢制成,容量30-370t,以重油作燃料。
熔析温度500-600℃,熔析渣浮出铅液面用捞渣器捞出。
为进一步脱铜,熔析处理的铅再进行加硫处理。
该方法是利用铜对硫的亲和力大于铅对硫的亲和力,生成密度比铅小的Cu2S ,且在320-340℃作业温度下Cu2S不溶于铅的特性,在熔铅中加入硫黄将铜进一步除到0.001%-0.002%。
2.粗铅氧化精炼此方法的目的是从除过铜的粗铅中进一步除去锡、砷、锑等杂质。
精炼在反射炉中进行,炉温控制在800-900℃,开着炉门靠流入空气自然通风氧化杂质,使锡、砷、锑与铅生成铅盐浮渣,然后用入工捞出。
3.粗铅加锌除银与随后除锌向熔铅中加入锌,即可与铅中的金和银生成锌金化合物和锌银化合物。
此生成物性质稳定、熔点高、密度比铅小,不溶于为锌饱和的铅,因而以固体形态浮于铅液表面形成银锌壳,使贵金属与铅分离。
加锌提银在加锌锅中进行,加锌量为铅重的1.5%-2%,作业温度分450-480℃、330-340℃和420-430℃三段进行。
捞出银锌壳,铅液含银低于2g/t。
除银后铅中常含有0.6%-0.7%的锌需要除去。
一般采用氧化除锌法,该法利用锌氧化成的ZnO不溶于铅并浮出铅水而除去。
过程在750-900℃进行,氧化剂可以是空气、水蒸气或氧,经此氧化铅含锌可以降至0.0025%。
4.粗铅除铋该法采用加钙镁熔炼以除去铅中的铋,熔炼时钙、镁与铅中铋生成的不溶于铅和密度小于铅的Bi3Ca和Bi3Mg2浮渣壳。
生产中钙以Pb-Ca合金形式加入,操作温度380-390℃。
经过两次除铋作业,可将粗铅中铋从0.5%-1.0%降到0.005%以下。
除铋后粗铅还要经过一次精炼除钙镁,方法有吹风氧化、吹氯气及碱性精炼法,其中以碱性精炼法效果最好。
(二)粗铅电解精炼电解时以硅氟酸铅和硅氟酸为电介质,在直流电作用下,将粗铅电解成精铅。
中国铅电解精炼工艺流程由火法除铜精炼和电解两段作业组成。
1.粗铅连续脱铜这是中国沈阳冶炼厂开发的粗铅除铜技术,同上述分批除铜法比较,本工艺燃料消耗低,中间产物少,处理简单,生产效率高。
连续脱铜在一设有隔墙的反射炉中进行,炉内分为加料区(熔池深1.2m)、熔炼区(熔池深2m)和贮存区。
熔炼炉产出的铅水直接加入熔炼区,加硫熔析,使铅中铜生成铜锍,并加碱(Na2CO3)降低锍中含铅量同时使砷、锑与碱作用生成盐进入炉渣。
贮存区与熔炼区间隔墙下开有通道,精炼脱铜铅经由通道进入贮存区,再由虹吸口放出,铸成阳极,送电解工序。
2.电解电解时,以电解铅片作阴极,脱铜后的铅作阳极,在硅氟酸和硅氟酸铅水溶液中进行电解。
在直流电作用下,阳极氧化成铅离子进入溶液,阴极上溶液中铅离子还原析出:阳极 Pb→Pb2++2e阴极 Pb2++2e→Pb电解过程中,标准电极电位较铅负的金属,如铁、锌、锡、镍、钻等与铅一道电化溶解进入溶液,而电极电位较铅正的金属,如银、金、铜、砷、蹄等不溶解而形成阳极泥沉于电解槽底。
经过一定周期,残阳极返回精炼炉熔炼,阴极析出铅经过熔化除微量锡、砷、锑杂质后,铸成精铅锭。
阳极泥用于回收贵金属。
电解在内衬耐腐蚀材料的钢筋混凝土制成的电解槽内进行。
铅电解的主要技术条件为:电解液总酸量120-160 g/L,含铅90-125 g/L,电解温度32-45℃,电流密度120-200A/m2,同极矩95mm,精铅含铅99.98%-99.99%。
粗铅精炼2006-7-15 10:12:16 中国选矿技术网浏览802 次收藏我来说两句熔炼产出的粗铅纯度在96%-99%范围,其余1%-4%为贵金属金银、硒、碲等稀有金属以及铜、镍、硒、锑和铋等杂质。
粗铅中的贵金属的价值有时要超过铅的价值,必须提取出来,而杂质成分对铅的展性和抗蚀性发生有害影响,必须除去。
因此要对粗铅进行精炼。
粗铅精炼有火法精炼和电解精炼两种。
中国和日本的炼铅厂一般采用电解精炼,世界其他国家均采用火法精炼法。
火法精炼设备与工艺简单,建设费用较低,能耗低,生产周期短。
其缺点是过程繁杂,中间产物品种多,均需单独处理,金属回收率较低;电解精炼生产率高,金属直收率高,易于机械化和自动化,可一次产出高纯度精铅。
但建设投资大,生产周期较长。
(一)粗铅火法精炼该法通常由熔析和加硫除铜一氧化精炼除砷锑一加锌提银一氧化或真空除锌一加钙镁除铋等工序组成。
中国西北铅锌冶炼厂等厂采用此法。
1.粗铅熔析和加硫除铜粗铅含铜一般为1.2%-2.0%,采用熔析法降低铅中含铜。
熔析法的基本原理是,粗铅中的铜能与砷、锑生成稳定的难熔的化合物—砷化铜和锑化铜,这些化合物不溶于铅而以固态进入浮渣与铅分离。
熔析法可将粗铅中铜降至0.1%以下。
熔析法所用设备有反射炉和熔析锅,大型炼铅厂多用熔析锅。
熔析锅用铸钢制成,容量30-370t,以重油作燃料。
熔析温度500-600℃,熔析渣浮出铅液面用捞渣器捞出。
为进一步脱铜,熔析处理的铅再进行加硫处理。
该方法是利用铜对硫的亲和力大于铅对硫的亲和力,生成密度比铅小的Cu2S ,且在320-340℃作业温度下Cu2S不溶于铅的特性,在熔铅中加入硫黄将铜进一步除到0.001%-0.002%。
2.粗铅氧化精炼此方法的目的是从除过铜的粗铅中进一步除去锡、砷、锑等杂质。
精炼在反射炉中进行,炉温控制在800-900℃,开着炉门靠流入空气自然通风氧化杂质,使锡、砷、锑与铅生成铅盐浮渣,然后用入工捞出。
3.粗铅加锌除银与随后除锌向熔铅中加入锌,即可与铅中的金和银生成锌金化合物和锌银化合物。
此生成物性质稳定、熔点高、密度比铅小,不溶于为锌饱和的铅,因而以固体形态浮于铅液表面形成银锌壳,使贵金属与铅分离。
加锌提银在加锌锅中进行,加锌量为铅重的1.5%-2%,作业温度分450-480℃、330-340℃和420-430℃三段进行。
捞出银锌壳,铅液含银低于2g/t。
除银后铅中常含有0.6%-0.7%的锌需要除去。
一般采用氧化除锌法,该法利用锌氧化成的ZnO不溶于铅并浮出铅水而除去。
过程在750-900℃进行,氧化剂可以是空气、水蒸气或氧,经此氧化铅含锌可以降至0.0025%。
4.粗铅除铋该法采用加钙镁熔炼以除去铅中的铋,熔炼时钙、镁与铅中铋生成的不溶于铅和密度小于铅的Bi3Ca和Bi3Mg2浮渣壳。
生产中钙以Pb-Ca合金形式加入,操作温度380-390℃。
经过两次除铋作业,可将粗铅中铋从0.5%-1.0%降到0.005%以下。
除铋后粗铅还要经过一次精炼除钙镁,方法有吹风氧化、吹氯气及碱性精炼法,其中以碱性精炼法效果最好。
(二)粗铅电解精炼电解时以硅氟酸铅和硅氟酸为电介质,在直流电作用下,将粗铅电解成精铅。
中国铅电解精炼工艺流程由火法除铜精炼和电解两段作业组成。
1.粗铅连续脱铜这是中国沈阳冶炼厂开发的粗铅除铜技术,同上述分批除铜法比较,本工艺燃料消耗低,中间产物少,处理简单,生产效率高。
连续脱铜在一设有隔墙的反射炉中进行,炉内分为加料区(熔池深1.2m)、熔炼区(熔池深2m)和贮存区。
熔炼炉产出的铅水直接加入熔炼区,加硫熔析,使铅中铜生成铜锍,并加碱(Na2CO3)降低锍中含铅量同时使砷、锑与碱作用生成盐进入炉渣。
贮存区与熔炼区间隔墙下开有通道,精炼脱铜铅经由通道进入贮存区,再由虹吸口放出,铸成阳极,送电解工序。
2.电解电解时,以电解铅片作阴极,脱铜后的铅作阳极,在硅氟酸和硅氟酸铅水溶液中进行电解。
在直流电作用下,阳极氧化成铅离子进入溶液,阴极上溶液中铅离子还原析出:阳极Pb→Pb2++2e阴极 Pb2++2e→Pb电解过程中,标准电极电位较铅负的金属,如铁、锌、锡、镍、钻等与铅一道电化溶解进入溶液,而电极电位较铅正的金属,如银、金、铜、砷、蹄等不溶解而形成阳极泥沉于电解槽底。
经过一定周期,残阳极返回精炼炉熔炼,阴极析出铅经过熔化除微量锡、砷、锑杂质后,铸成精铅锭。
阳极泥用于回收贵金属。
电解在内衬耐腐蚀材料的钢筋混凝土制成的电解槽内进行。
铅电解的主要技术条件为:电解液总酸量120-160 g/L,含铅90-125 g/L,电解温度32-45℃,电流密度120-200A/m2,同极矩95mm,精铅含铅99.98%-99.99%。