高铋低银铅阳极泥处理工艺探讨及生产实践

2022-08-10崔胜韩雯翰黄海飞欧亚晖杨跃新

世界有色金属 2022年10期

关键词：收率合金金属

1 前言

铅阳极泥是一种铅电解精炼时的一个附产物，也是提炼白银的一个主要原料，铅阳极泥除含有金银钯铂等贵金属外，一般都也含有铅、铋、砷、锑、铜、碲等金属。铅阳极泥的成份随着铅精矿成份及炼铅操作制度的不同有较大变化

。

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某厂根据多年来的生产实践，在处理铅阳极泥传统工艺的基础上进行了一些改进，逐步形成了铅阳极泥综合提取有价金属的处理流程

，即流程图1介绍的工艺流程，与传统的工艺相比，该工艺有如下明显进步。

首先时在铅阳极泥还原熔炼上，取消了原始的反射炉或转炉还原熔炼，取而代之的是富氧侧吹还原熔炼。由于采用富氧空气，强化了熔炼过程，形成了连续作业，机械化程度高，工作效率和劳动生产率大幅度提高，特别时经过一段时间的探索后，渣含银、烟尘含银和银的熔炼直收率等经济技术指标，都达到甚至优于反射炉或转炉熔炼指标。

甲午战争战败后，中国被迫与日本于1895年4月17日在日本马关(今山口县下关市)签订《马关条约》，该条约及随后签订的《中日通商行船条约》使日本完全取得了与英、法、美等列强相同的贸易通商权益，如《中日通商行船条约》第十款规定:“凡各货物日本臣民运进中国或由日本运进中国者，又日本臣民由中国运出口或由中国运往日本者，均照中国与泰西各国现行各税则及税则章程办理。凡货物于中国与泰西各国现行税则及税则章程之内，并无限制禁止进、出口明文，亦准任便照运。”这些权益包括相同的进出口关税税率、船钞及其他贸易特权。

其次是对分银炉产出的铋铜渣采用还原造硫熔炼，使大部分铜进入铋冰铜中，而大部分金银等进入贵铋合金中，达到铜与铋等金属分离的目的。

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该工艺（即流程图1介绍的工艺）具有有价金属综合回收率高、回收效果好、回收成本较低的特点，这是针对某些铅阳极泥（如表1中的）而言的，这些阳极泥一般含银较高（Ag＞4.5%）、含铋较低（Bi＜15%）。近几年来，铅阳极泥的含银有所降低，尤其是大量含铋物料与铅精矿一道熔炼，导致铅阳极泥含铋越来越高，而含银越来越低。

由于阳极泥中铋含量高，一般都在50%以上，根据相关氧化物自由焓（见表3）铋相对铅锑等难以氧化，针对这些特点和特性，我们首先要解决的是铋的反复还原和氧化问题。为此我们调整思路，不再造铋铜渣，因而也就没有铋铜渣的造硫还原熔炼工序。因此我们将阳极泥还原熔炼产出的高铋贵铅不再在分银炉中造铋铜渣，而是适当地调整贵铅合金中的铜锑成分后，用真空蒸馏技术将贵铋铅合金中的绝大多数铋进入粗铋中，而绝大部分金银等贵金属和少部分铅铋铜锑贱金属进入毛银合金中。由于真空蒸馏产出的粗铋中铋含量高（≥90%），含银较低（≤100g/t），经过简单地除铅和氧化精炼即可得到精铋。而真空炉产出的毛银合金，尽管还含有一些铅铋，但量已经很少了，毛银合金经分银炉吹炼产出粗银，再经电解精炼产出金、银、钯等产品。正是因为取消了大量铋金属的反复氧化还原，使得精铋和白银的生产工序大为简化，生产周期大为缩短。

2 该工艺处理高铋低银铅阳极泥情况

还有就是采用了氧压浸出-旋流电积提铜的新技术来处理铋冰铜和采用真空蒸馏新工艺处理贵铋铅合金等。

辜丸体积均采用阴囊彩超测量，术前为（9.28±2.55）cm3，术后为（10.03±1.02）cm3睾丸无萎缩体积较术前有增大。

二是回收成本高。由于阳极泥中铋含量高，而在冶炼过程铋金属反复被还原和氧化，消耗了较多的能源，尤其造硫还原熔炼工序时间较长，耗费不少人力物力，使整个阳极泥处理的成本大幅提高。

难以实现不等于不能实现，我们认为在熔融的贵铋铅合金中鼓入空气，合金中的铅铋铜碲甚至银都会发生氧化，不过是铅铋的氧化速度大于铜碲的氧化速度，更远大于银的氧化速度。试想一下，如果我们通过改变工艺条件，抑制铅铋铜的氧化速度，加快碲的氧化速度，使碲的氧化快于其它金属的氧化速度，在贵铋铅合金造碲渣不就能实现了吗？

一是金银等贵金属的直收率低，综合回收的周期较长，根据工艺流程图1所述，铅阳极泥经富氧还原熔炼后，金银等贵金属绝大部分进入贵铅中，而在贵铅进入分银炉吹炼中，尤其是在造铋渣中，由于贵铅合金中铋含量高，氧化时间长，相当一部分金银等金属被氧化进入铋渣，而导致进粗银的金银不足50%。尽管铋渣中的金银也能够回收，但要经过造硫还原熔炼和真空蒸馏工序，回收周期较长。

表2是某厂近年来铅阳极泥的成份。

三是碲的回收率低。高铋低银阳极泥相对一般铅阳极泥含碲量要高一些，更应该注重碲的回收。在按上述工艺（即流程图1）处理高铋低银阳极泥时回收碲是在基本造完铋渣之后再造碲渣（也即苏打渣），由于造铋渣时已带走了大部分碲，因此进入苏打渣中的碲已经不多，这样回收的碲其回收率一般只有10%至20%

。

3 工艺改进措施

因此该工艺具有有价金属综合回收效率高，回收效果好，回收成本相对较低的特点。

本文通过对设备点检的重要性进行简单的阐述，进而分别从设备点检分类管理、设备点检分工管理、设备点检记录管理、设备点检检查管理4个方面对设备点检在大型养路机械管理中的应用进行详细的研讨与探究，并分别从设备保养与维护、设备点检人员的能力培训、制定全面的设备点检流程3方面对设备点检在大型养路机械管理中的应用要点进行详细的研究与思考。经过本文研究表明，在该设备点检的应用领域依旧存在着较多问题。因此，在未来的研究生活中，应进一步对设备点检在大型养路机械中的应用进行详细的研究与分析，希望本文能为设备点检在大型养路机械管理中的应用研究提供几点借鉴，并为大型养路机械管理的健全提供积极的推动作用。

锑、铜、碲等分离及提取工艺的改进。由于高铋贵铅合金在进入真空蒸馏工艺时对锑、铜、碲的含量都有一定要求（Sb≤5%，Cu≤1%，Te≤0.5%），因此在此之前要选择合适的工艺把大部分锑、铜、碲这几个金属从合金中分离并提炼出来。

由表3可知，锑是几个元素中最容易被氧化并挥发的。因此将富氧还原熔炼产出的高铋贵铅放入分银炉中先进行跑题作业，控制适当的温度（700℃左右），在熔融的合金中鼓入空气，合金中的锑被氧化成氧化锑（Sb

）并挥发进入烟气，通过布袋收尘把烟气中的氧化锑回收，并以锑氧粉（粗锑白）的形式出售。

经过反复的试验和探索，该厂在贵铋铅中造碲渣生产试验终于取得突破。试验首先是在除铜搅拌锅中进行的，由于除铜锅容量小，效率低，在取得一些进展后改在转炉中进行造碲渣的生产试验，又经过多次反复的试验和调整，在贵铋铅合金造碲的生产试验终于获得良好的效果，合金中的碲含量可降至0.5%以下，产出的碲渣品位高（Te≥20%），而铅铋铜均不高（∑Pb,Bi,Cu≤10%），真正形成了亚碲酸钠（Na

TeO

）为主的苏打渣，完全适合该厂精碲生产工艺提取碲

。

在先除铜生产试验不理想的情况下又进行了先除碲，也即在贵铋铅合金中造碲渣的生产试验和研究。从表3的数据来看，氧化碲（TeO

）的自由焓小于氧化铅（PbO）、氧化铋（Bi

），甚至还小于氧化亚铜（Cu

O），也就是说贵铋铅中甚至铜都优先于碲的氧化，这也就是我们和许多厂家一样当合金中铋铅含量较高时，很难在贵铋铅合金中造出合格的碲渣的原因。

这种高铋低银的阳极泥再用上述工艺来处理，尽管流程也能拉通，也能产出金银等贵金属和铜铋碲等贱金属，但效果不是很好，主要存在如下问题：

脱锑后的贵铋铅合金是先除铜还是先除碲，某厂进行了多次生产试验。该厂先是在除铜锅中进行脱铜试验，分别进行了熔析除铜和加硫除铜的试验，通过试验表明，两种除铜方法都能将大部分铜除去，合金中含铜可降至1%以下，满足真空蒸馏工艺要求。但两种方法在除铜时将合金中大部分碲也脱除了，也即将合金中的大部分碲带入到铜渣中，而铜渣中碲是以合金或金属状态存在，不宜做该厂精碲系统的原料，这样导致了碲的流失。

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经改进后高铋低银阳极泥处理方法见工艺流程图2。

4 工艺改进后的成效与不足

（1）采用改进后的工艺，由于取消了造铋渣和铋渣造硫还原熔炼工序，使生产周期大为缩短，铋银的直收率大幅提高。以某厂为例精铋的生产周期由35天下降到12天，白银的生产周期由20天下降到10天；铋的直收率由75%上升到85%，银的直收率由70%上升到92%。

（2）生产成本大幅度降低。生产周期缩短，消耗减少，粗铋、粗银加工成本都有所降低，尤其使粗铋加工成本下降了50%以上；精碲则由于产量大幅增加，单位成本大幅下降。

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（3）碲回收率大幅提高。由于造碲渣也即在贵铋铅合金中捕集碲的技术取得突破，使得该厂精碲产量成倍增长，碲的回收率大幅度提高，从原来的20%左右上升到50%以上。

（4）金的直收率不高是该工艺处理高铋低银阳极泥的不足，主要是在铋贵铅合金除铜过程中，有部分金子（约20%～30%）进入除铜渣中，尽管这部分铜渣经过提铜工序又返回了系统，但在这个冶炼周期中这部分金没有进入粗银，从而影响了金的直收率。