转炉废砖中回收贵金属的工艺研究

杨德香

（云南锡业集团（控股）有限责任公司铅业分公司，云南 个旧 661000）

金银等贵金属的生产原料有独立金矿、独立银矿、伴生矿及再生材料，其中大部分从伴生矿中回收金银等贵金属，主要伴生矿有铅、锌、铜、金矿床，也有镍、锡、钨、钼等矿床伴生的[1-3]。

从伴生矿床中回收金银等贵金属大部分通过冶炼副产阳极泥进行回收。铜、铅阳极泥中回收金、银的工艺主要有火法熔炼—电解法、全湿法以及火法—湿法联合工艺和湿法—火法联合工艺。锡阳极泥的成分复杂，其主要处理方法有全湿法、选—冶联合法、真空分离法、和“因材施法”制备功能材料[4]。另外还有从银锌渣中回收贵金属。

云南锡业铅业分公司贵金属车间根据物料的性质、状态、组分、杂质含量和冶炼厂的具体情况，采用火法—电解流程回收铅、铜冶炼副产阳极泥中的贵金属，冶炼过程中用于熔炼和吹炼的转炉炉砖使用一段时间后由于侵蚀、损坏等因素必须拆除，然后换上新的炉砖，拆下来的废砖长期浸没于高温熔体中的部分渗透有金、银等贵金属。回收这部分贵金属能提高冶炼回收率，降低生产成本，具有较好的现实意义，能够为企业创造良好的经济效益[5，6]。

目前，从转炉废砖中回收贵金属的方法有重选—硫酸脱镁—碱洗脱铅—硝酸分银—王水提金的方法，主要目的在于富集金银或降低氧化镁、氧化铬等杂质含量，此方法用水用酸量大、工艺较为复杂。

本文主要研究了选冶联合流程回收转炉废砖中的贵金属。重点研究了浮选精矿与铅阳极泥搭配熔炼的工艺技术条件及搭配比例，最终得出搭配熔炼的最佳工艺技术条件。

1 试验

1.1 基本情况介绍

熔炼和吹炼的转炉炉砖不能再使用以后进行拆除作业，拆除下来的废砖采用人工分选的方法，分选出长期浸没于高温贵金属熔体的部分。分选出的废砖进行破碎—细磨—研磨—浮选的流程处理后得到浮选精矿，这些精矿做为实验原料进行试验。

1.2 试验原理

试验是将铅阳极泥、浮现精矿搭配后配入适量的碳酸钠、还原煤、铁粉、石粉后投入炉内，在熔炼初期，炉料随着温度的逐步升高，首先发生煅烧放出大量水分，继而部分砷锑被烟化。

炉温的进一步升高炉料不断熔融并发生还原反应和造渣过程，使砷、锑、铅、铋等的氧化物部分挥发，部分与熔剂造渣，部分被还原成单质与金银等贵金属形成贵铅，从而实现贵金属与贱金属的初步分离。浮选精矿中的贵金属被铅阳极泥中还原出的砷、锑、铅、铋等补集与贵铅中，脉石成分则进入渣中[7-9]。

配料中配入碳酸钠有利于形成密度小、流动性较好的炉渣，从而实现渣于金属的有效分离；还原煤提供炉内还原气氛，将部分金属氧化物还原为金属以捕集贵金属，炉内必须控制好还原气氛，还原气氛过强则较多的砷、锑、铅等被还原进入金属，还原气氛太弱则金银等有价金属得不到有效捕集而大量进入渣中；铁粉参与还原反应和造渣，铁粉的加入也能增加渣的流动性；石粉参与造渣反应，可以降低渣的密度。

还原熔炼产出稀渣、贵铅和烟尘。

1.3 实验过程及结果分析

实验是将浮选精矿与铅阳极泥搭配后配入还原煤、纯碱、石粉、铁粉后混合均匀，然后放入刚玉坩埚中在马弗炉中加热至1100℃进行熔炼，产出贵铅和稀渣。首先将40g浮选精矿和160g铅阳极泥的搭配比例配料后采用L16（44）正交试验，以渣中金、银含量为目标确定熔炼的最佳工艺条件。正交试验因素及因子如下：还原煤（1,3,5,7%）、纯碱（5,10,15,20%）、石粉（1,3,5,7%）、铁粉（1,3,5,7%）。正交实验结果如表1所示。

表1 正交试验安排及结果

表2的试验结果显示，4个影响因素的主次顺序依次是还原煤比例、纯碱比例、铁粉比例、石粉比例，最优组合为还原煤比例3%、纯碱比例20%、铁粉比例1%、石粉比例1%。

根据试验结果，纯碱用量太大，不利于生产组织。经过分析以后，调小浮选精矿的搭配比例，按单独处理铅阳极泥的经验及数据配入还原煤的比例为2%、纯碱的比例为3%、铁粉的比例为1%、石粉的比例为1%，浮选精矿搭配比例为1%、2%、3%、4%、5%、6%进行试验，其试验结果如表2所示。

表2 浮选精矿搭配比例试验

表3的试验结果表明，随着浮选精矿的搭配比例的上升，稀渣含银也随之上升，搭配比例小于3%能取得较为理想的效果。

2 试生产试验

根据试验结果，在贵铅炉内按照还原煤比例2%、纯碱比例3%、铁粉比例1%、石粉比例1%进行了试生产试验，试生产试验期间共投入铅阳极泥325t，浮选精矿9.61t，试验结果如表3所示。

表3 试生产试验情况统计表

试生产试验结果中稀渣含银0.11%、含金2g/t，烟尘含银0.21%、含金1g/t。试生产试验取得较好的试验结果，其方法可靠，技术经济指标良好。拆除的转炉废砖经过人工分选—破碎—粗磨—细磨—浮选—搭配铅阳极泥冶炼的流程能回收其有价金属，为企业创造良好的经济效益和社会效益。

3 结论

以上论述可以得出，采用此工艺回收转炉废砖中的贵金属，流程短，见效快，可以利用现有的设备进行生产，基本不投资或者较少的投资即可进行生产，经济上和技术上均可行。主要结论如下：

（1）转炉废砖拆除后，采用人工分选的方法分选出浸没与高温熔体的部分，分选出的废砖通过破碎—细磨—研磨—浮选的流程处理后得到浮选精矿，对比浮选精矿与废砖的化学成分，其贵金属得到了有效的富集。

（2）浮选精矿与铅阳极泥搭配熔炼，其搭配比例小于3%则不需要改变熔炼制度即可将浮选精矿中的贵金属补集在贵铅中进行回收。

（3）浮选精矿与铅阳极泥搭配熔炼，稀渣含银0.11%、含金2g/t，烟尘含银0.21%、含金1g/t。其技术指标良好，经济效益显著。