[發明專利]一種粗銻火法精煉深度脫鉛及鉛再生的方法和偏磷酸鹽的應用

無效

• 申請號: 201310253224.9
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103290236A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 葉龍剛;楊聲海;唐朝波;陳永明;唐謨堂;楊建廣;何靜
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B30/02
• 分類號: C22B30/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

技術領域

本發明涉及一種粗銻火法精煉深度脫鉛和鉛再生的方法和偏磷酸鹽的應用；屬有色金屬冶金領域。

背景技術

銻礦石中通常伴有鉛等雜質元素，由于鉛和銻的化學性質十分相似，所以在冶煉時鉛同樣會進入粗金屬中與銻結合。在脆硫鉛銻礦的熔煉中為分離鉛和銻采用二次吹煉和二次還原過程，該工藝流程長、能耗高、金屬回收率低。同時在共晶溫度下，由于鉛在銻中有一定的溶解度，因此銻內的少量鉛很難除去，傳統的脫鉛方法有硫化、氯化及揮發法精煉。由于鉛銻親硫性不大使硫化精煉難以達到深度脫鉛的效果，氯化脫鉛對操作環境要求高，易產生毒氣且生產率低，揮發精煉流程長、能耗高且分離不徹底，因此傳統脫鉛方法都難以取得很好的精煉效果同時對環境有極大的污染。

磷酸氨類除鉛劑雖然脫鉛效果好，但脫鉛過程產生氨氣污染環境，作業環境差，后改用磷酸鈉鹽類除鉛劑，雖然解決了氨氣污染的問題，但磷酸鈉鹽進入銻液中首先發生自身的脫水和聚合反應，冒出的水氣會帶出三氧化二銻煙塵，并且增大熔體的粘度，脫鉛效果也不明顯，不利于工業化生產。專利CN1117084.A公布了一種用硅、磷、硼的含氧酸鹽從粗銻中脫鉛的方法，該工藝需事先合成精煉劑，流程增長且精煉劑不可再生。精煉渣主要是鉛和銻的磷酸復鹽，傳統工藝采用濕法過程回收。專利CN102251127.A公布了一種銻火法精煉精煉渣濕法回收方法，存在流程長、廢水量大、金屬回收率低的問題。針對上述除鉛劑在脫鉛過程和再生過程存在問題，本發明采用偏磷酸鈉作除鉛劑，同時用碳質還原劑還原精煉渣產出高鉛銻合金和可重復利用的磷酸鹽可以完全解決上述問題。

發明內容

本發明針對現有技術中粗銻火法精煉過程中的除鉛劑存在要么脫鉛效果差，要么環境污染嚴重的問題，且都存在難以回收分離金屬鉛和除鉛劑的缺陷，目的在于提供一種能實現快速脫鉛，脫鉛效果好，安全，無毒性氣體產生的粗銻火法精煉深度脫鉛及鉛再生的方法，該方法能實現金屬鉛和除鉛劑高效分離回收，且除鉛劑能重復使用，大大降低了生產成本，完全符合工業生產要求。

本發明的另一個目的是在于提供一種偏磷酸鹽的應用，將偏磷酸鹽作為除鉛劑應用于粗銻火法精煉中的深度脫鉛，不但脫鉛快、脫鉛效果好、無毒害，而且只需簡單方法就可以實現除鉛劑和金屬鉛的完全分離回收，除鉛劑可以重復使用。

本發明提供了一種粗銻火法精煉深度脫鉛及鉛再生的方法，該方法是在熔融粗銻中加入偏磷酸鹽后，在700～1000℃下鼓入空氣攪拌反應，反應完成后，靜置，分離精銻液和精煉渣；在所得的精煉渣中加入焦碳粉，在900～1200℃下攪拌發生還原反應，還原反應完成后，靜置，分離鉛銻合金和偏磷酸鹽；所述的焦碳粉加入量為精煉渣質量的1～10%。

所述的偏磷酸鹽為偏磷酸鈉和/或偏磷酸鉀。

所述的偏磷酸鹽加入量為粗銻質量的5～60%。

上述方法中在熔融粗銻中加入偏磷酸鹽后，優選在750～850℃下通入空氣攪拌發生反應。

上述方法中空氣的鼓入主要作為氧化劑將鉛氧化，為了增加氧化效果，可加入粗銻質量的1～5%的硝酸鈉和/或硝酸鉀作為氧化劑，優選為硝酸鈉。

上述方法中鼓入空氣攪拌反應的時間為20～90min；優選為20～60min。

所述的空氣用量為0.5～1.5m³/每公斤鉛。

所述的還原反應時間為30～120min。

上述方法中分離得到的偏磷酸鹽直接返回精煉過程再次脫鉛。

上述方法中分離得到的鉛銻合金按傳統火法精煉鉛或者經成分調整后產出巴氏合金。

所述的鉛銻合金經熔融后加入微量的鉛、銻、錫、銅等進行成分調整后，在600～1000℃的溫度條件下，攪拌30～60min后產出巴氏合金。

本發明以偏磷酸鹽作為粗銻火法精煉的除鉛劑，精煉渣還原后再生除鉛劑的方法，包括以下步驟：

步驟（1）：將固態偏磷酸鹽經干燥后按粗銻質量5～60%的添加量直接加入熔融粗銻液中，再加入粗銻質量的1～5%的硝酸鈉和/或硝酸鉀，在溫度為700～1000℃下，鼓入空氣攪動熔體反應20～90min；反應完成后，靜置分層，分離上層浮渣，即為精煉渣，下層銻液即為含鉛低的精銻液；所述的空氣鼓入量為0.5～1.5m³/每公斤鉛；