铅阳极泥浅还原冶炼工艺的生产实践

杨其壬，李 志，童章启

（江西铜业集团公司 铅锌金属有限公司，江西 九江 332500）

铅阳极泥浅还原冶炼工艺的生产实践

杨其壬，李 志，童章启

（江西铜业集团公司 铅锌金属有限公司，江西 九江 332500）

目前江铜铅锌公司铅阳极泥具有低银、高铅、高铋的特点，采用深度还原冶炼工艺存在很大的弊端，在此背景下，通过调整粉煤配比，进行铅阳极泥的浅还原冶炼。实践表明，阳极泥冶炼中，降低粉煤的配比量可以降低贵铅含Pb量，提高贵铅Ag品位。当粉煤配比量在W4时，可保证稀渣含Ag较低的情况下，很大程度提高贵铅Ag品位。

铅阳极泥；浅还原；贵铅；粉煤配比量；综合回收

1 引言

国内铅阳极泥冶炼工艺有三种［1-2］—火法冶炼、湿法冶炼、火法—湿法联合冶炼，江西铜业铅锌金属有限公司采用的是：火法—湿法联合冶炼工艺，即贵铅炉还原熔炼→分银炉氧化精炼→银电解→中频浇铸。

在铅阳极泥还原熔炼方面，国内大多数采用传统冶炼工艺—深度还原，即将阳极泥中的Pb全部还原出来。此方法在富Ag阳极泥中缺点不太明显，但在低Ag阳极泥的冶炼中缺点很明显的体现为：（1）贵铅炉贵铅产出量大，加大了后期分银炉氧化精炼负担；（2）贵铅Ag品位较低，易造成有价金属流失；（3）提高了每公斤1#Ag的单耗。

针对铅锌公司目前的铅阳极泥含Pb高、含Ag （4%～7%）低的情况，对生产工艺进行了调整，采用浅还原冶炼工艺—还原一部分Pb即浅还原。通过1年的生产实践，该工艺具有以下特点：（1）相对减少了贵铅产量，缩短了分银炉冶炼周期，降低了分银炉的工作量；（2）对比某炼铅厂数据，在低Ag的情况下，贵铅Ag品位相差不大；（3）节约了生产成本。

2 贵铅炉还原熔炼工艺介绍

2.1 贵铅炉还原熔炼基本原理

铅阳极泥中大部分杂质主要以氧化物形态存在，在高温和配有还原剂的情况下，部分砷、锑以低价氧化物挥发进入烟尘，其余相互作用或与加入的熔剂作用而造渣，杂质氧化铅大部分被加入的碳还原成金属。由于铅是金银的良好捕集剂，铅在沉降中大量熔解金银等贵金属，形成“贵铅”与杂质分离［3-5］。

2.2 阳极泥冶炼配入辅料及其作用

阳极泥冶炼配入辅料及其作用［6-7］如下：

（1）纯碱：其主要作用是使砷、锑生成相应的盐入渣，以除去部分砷、锑，同时可以降低炉渣的熔点，使渣具有良好的流动性，造成良好的分离条件。

（2）粉煤：粉煤的主要成份是炭（C），在熔炼过程中是一种还原剂，使氧化铅（PbO），氧化铋（Bi2O3）等还原，用燃烧的热量使炉渣过热，加强渣的流动性。

对粉煤使用的实践表明：粉煤加入量过多，反而会使渣含银升高。这是由于过量的粉煤造成了过强的还原气氛，大量还原铅、铋、锑以外的其它金属杂质使贵铅中金银含量降低，炉渣中的二氧化硅的含量相对升高，炉渣粘度相对增大，同时大量的粉煤灰也会使炉渣发干，引起扒渣困难，延长操作时间，增大金银在炉渣中的机械夹带损失；粉煤加入过少，还原熔炼效果也不好，这是由于还原气氛过弱，铅、铋、锑不能完全还原，降低对金银的捕集能力，因而使得渣含银升高。因此，粉煤的加入量应为还原阳极泥中的铅、铋、碲所需的理论计算量，不应过多或过少。

（3）铁屑：铁屑的配入，主要作用是在熔炼造渣过程中，将炉料中的铅、铋从化合物中置换出来，铁的加入还可以改善炉渣的流动性，但铁屑过量，会加大炉渣的比重，影响渣和金属的分离。

（4）萤石：萤石是使炉渣的比重降低，促进渣、贵铅的分离，但萤石过多则会对炉衬产生一定的损害。

2.3 阳极泥冶炼中粉煤配比的计算

设阳极泥xt，阳极泥中Pb（铅原子）a，Bi（铋原子）b，Ag（银原子）c。

焦粉的主要成份是炭（C），在熔炼过程中是一种还原剂，使氧化铅（PbO），氧化铋（Bi2O3）氧化银（Ag2O）等还原。

其反应为：

对应阳极泥量为Pb：xat Bi：xbt Ag：xct。

Pb原子量为207，Bi原子量为209，Ag原子量为108。

还原铋所需C量为y2=9bx/209；

还原银所需C量为y3=cx/36；

因此，计算所得的含碳量为y=y1+y2+y3。

3浅还原阳极泥冶炼的可行性分析

3.1 可行性分析

国内同行业铅阳极泥成分表如表1，我单位2013年铅阳极泥成分表如表2。

表1 国内同行业铅阳极泥成分表 %

表2 2013年铅阳极泥成分及含量 %

对比表1和表2数据，支持浅还原阳极泥冶炼的依据主要有：

（1）本单位Pb、Bi含量高于国内其余同行业，作为富集Ag、Au有足够的富余；

（2）阳极泥含Ag除2月份稍微偏高外，其余几个月远低于同行业平均水平，为浅还原冶炼提供了充分的条件；

纳入标准：（1）符合腰椎退变性侧凸的诊断标准，侧凸 Cobb 角＞10°［7］；（2）既往无特发性脊柱疾病史及脊柱手术史。排除标准：（1）伴有影响脊柱骨盆序列的疾病；（2）精神异常不能配合治疗者。

（3）如不进行浅还原，将直接增加贵铅炉贵铅产出量，降低贵铅Ag品位，增大分银炉冶炼的工作量。

3.2 综合工业试验条件

根据2.3公式计算出阳极泥冶炼所需的含C量如表3。

表3 阳极泥冶炼所需的含C量 %

计算还原所需粉煤量还应考虑以下因素：（1）粉煤的含C量一般在60%左右；（2）粉煤中的C在冶炼过程中，一部分直接燃烧成CO2排空，另外一部分用于还原Pb、Bi以及Au、Ag以外的杂质元素。

根据2013年全年阳极泥冶炼粉煤配比来看，进行深度还原的粉煤配比量为W1左右。

此次实验的条件为：1月份采用深度还原，粉煤配比量为W1，2月份粉煤配比量为W2，3月份粉煤配比量为W3，4月份粉煤配比量为W4。

实验阳极泥成分表见表2。

3.3 综合工业实验结果分析

图1表示稀渣含Ag趋势图及公司考核值。图2表示当月阳极泥和贵铅含Ag对比。

图1 稀渣含Ag趋势图及公司考核值

从表4和图1可以明显看出，粉煤的配比量和稀渣含Pb、Ag量成反比，粉煤配入量为W4时，稀渣含Ag依然在公司考核范围内，对比国内同行业来讲也处于较好水平，直接证明了浅还原的可行性。

图2 阳极泥和贵铅含Ag对比

表5表示的是1-4月份，贵铅中元素的平均化验结果，降低粉煤的配比量，可直接降低贵铅中Pb含量以及提高贵铅Ag含量。贵铅中Ag含量的提高，间接降低了贵铅炉贵铅中产出量。分银炉冶炼中，跑烟时间占整个冶炼周期的60%，实行浅还原可降低贵铅中As、Sb含量，同时贵铅炉贵铅产出量降低，分银炉冶炼中As、Sb总量降低，大大缩短了跑烟期，极大地降低了分银炉的工作量，缩短了分银炉周期，为银合金产量的提高奠定了基础。

贵铅和阳极泥中的含Ag量对比（用a表示），粉煤配比量为W1时，a为1.6左右，而粉煤配比量为W4时，a为3.90。因此，阳极泥浅还原冶炼在应对低Ag品位阳极泥时作用尤为明显。

综上所述，采用阳极泥浅还原冶炼可以在保证稀渣含Ag较低的情况下，提高贵铅中Ag品位，降低As、Sb、Pb含量，同时间接减少贵铅炉贵铅

表4 稀渣化验结果分析表

表5 贵铅化验结果分析表

产出量，降低分银炉的工作量，缩短分银炉周期，为提高银合金产量奠定了良好基础。

4 存在的不足

由于回收As、Sb的主原料是稀渣，采用阳极泥浅还原冶炼中稀渣含Pb高，故不利于As、Sb的综合回收，因此下一步工作将寻求Ag合金冶炼和综合回收的平衡点。

［1］王春光, 胡亮, 陈加希. 铅阳极泥综合回收技术[J]. 云南冶金, 2008, 37(6):78-80.

［2］周洪武. 铅阳极泥冶炼技术简评和电热连续熔炼的可行性[J]. 有色冶炼, 2002, 8(4):7-9.

［3］昆明冶炼厂. 有色冶金技术资料: 从铅阳极泥中提取金银[E]. 昆明:昆明冶炼厂, 1997:15-17.

［4］陈国发. 重金属冶金学[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1992:189-199.

［5］孙戬. 金银冶金[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1986:286-289.

［6］杨雪琴. 从铅阳极泥中回收贵金属的技术[J]. 青海科技, 2003(3):29-31.

［7］黄礼煌. 金银提取技术[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2001:275-277.

Production Practice on the Shallow Reduction Smelting Process of Lead Anode Slime

YANG Qi-ren, LI Zhi, TONG Zhang-qi
（JCC Lead ＆ Zinc Metal Co., Ltd., Jiujiang 332500, Jiangxi, China）

The characteristics of lead anode slime at JCC Lead ＆ Zinc Metal Co., Ltd. is at low silver, high lead and bismuth. The deep reduction smelting process used currently has a big drawback. In this background, the shallow reduction smelting of lead anode slime was carried out by adjusting the ratio of powdered coal. The results indicated that reducing the ratio of powdered coal can decrease the Pb content in your lead and increase Ag grade in your lead. When the ratio of powdered coal is W4, the low thin slag containing Ag can be obtained and Ag grade in your lead can be greatly improved.

lead anode slime；shallow reduction；your lead；the ratio of powdered coal；comprehensive recovery

TF812

A

1009-3842（2015）01-0033-03

2014-11-30

杨其壬（1965-），男，江西贵溪人，主要从事有色冶金生产与管理工作。E-mail: 765929469@qq.com