[發明專利]一種用鋸末為還原劑的氯化鉛低溫熔煉方法

在審

• 申請號: 201410615203.1
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN105624423A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 王德全;李淑梅;劉凱華;李輝;叢自范;戚素玲
• 申請（專利權）人: 沈陽有色金屬研究院
• 主分類號: C22B13/02
• 分類號: C22B13/02;C22B5/10
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 韓輝

技術領域

本發明涉及一種生產粗鉛的方法,特別是涉及一種采用生物質鋸末為還原劑的氯化鉛低溫熔煉方法，屬于鉛冶金技術領域。

背景技術

硫化鉛精礦是煉鉛的主要礦物原料，其冶煉方法有火法和濕法兩種。目前，國內外主要采用火法冶金技術從硫化鉛精礦中提取金屬鉛，濕法煉鉛尚處于試驗研究階段。與火法煉鉛工藝相比，濕法處理硫化鉛精礦工藝在不產生SO₂氣體、能處理復雜硫化礦及低品位硫化鉛精礦等方面具有明顯優勢。濕法處理硫化鉛精礦的一個重要途徑是首先通過氯化浸出將硫化鉛精礦中的硫氧化成單質硫，將鉛轉變成固體氯化鉛作為中間產品，然后從氯化鉛中提取和回收鉛。從氯化鉛中提取和回收鉛的前期研究主要有以下幾種：（1）氯化鉛熔鹽電解法；（2）無隔膜氯化鉛水溶液電解法；（3）使用陰離子膜的氯化鉛水溶液電解法；（4）使用陽離子膜的氯化鉛水溶液電解法等。在上述方案中，（1）和（2）兩種方法在陽極上析出氯氣，極易造成氯氣逸出和泄漏，惡化作業條件，造成環境污染；（3）和（4）兩種方法存在離子膜性能差，壽命短，生產成本高，過程不好控制等問題。

針對上述氯化鉛電解工藝存在的問題，人們也在探求用火法冶金工藝從氯化鉛中回收鉛的方法。二十世紀八十年代，中國贛州冶煉廠對煉鉍過程中產出的氯化鉛渣進行了火法工藝研究。研究使用的氯化鉛渣含鉛65%以上，化學成分與浸出過程產出的氯化鉛相似。試驗采用的方法是煤粉作還原劑的反射爐還原熔煉工藝。試驗條件和過程：在氯化鉛渣:石灰石:煤粉=100:(45～50):6的配比條件下,將爐料首先在800℃左右燜燒0.5～1小時；然后升溫到950℃，直至爐料反應接近完全；最后繼續升溫至1300℃。試驗結果表明，鉛的直收率達到90%。該試驗方案存在以下不足：熔煉過程采用石灰石作為熔劑，采用粉煤作為還原劑，導致爐渣熔點高，渣量大，熔煉溫度高，鉛揮發量大和鉛回收率低等。

公開(公告)號為101818259A的中國專利提出了一種氯化鉛渣火法煉鉛工藝。該工藝按如下步驟進行：（1）首先將氯化鉛渣、石灰和碳粉按1:0.3:0.06的比例混合后加入反應爐內，在反應爐內進行低溫熔煉，熔煉溫度為400～500℃，反應生成氫氧化鉛熔液和氯化鈣熔渣；（2）氫氧化鉛熔液和氯化鈣熔渣隨即流到反應爐的高溫區，高溫區爐溫控制為750～800℃，氫氧化鉛脫水為氧化鉛，氧化鉛與碳反應，生成鉛和二氧化碳。上述公開專利方法有以下不足：低溫區熔煉溫度為400～500℃，在此溫度下產出的氯化鈣（熔點為784℃）不能熔化，高溫區爐溫控制為750～800℃，氯化鈣剛剛熔化，但燃料和還原劑中的灰分及氯化鉛渣帶入的雜質均不能熔化，還原熔煉效果較差；由氯化鈣、灰分和雜質組成的爐渣含鉛高，導致鉛回收率低，且下一步處理困難。

本申請人曾于2009年開發“一種固體氯化鉛直接低溫熔煉生產粗鉛的方法”，見公開號為CN101613806的發明專利申請。該方法以焦油為燃料，采用粉煤或焦炭粉為還原劑，用碳酸鈣為熔劑，技術方案包括以下幾個步驟：（1）首先將固體氯化鉛與熔劑和還原劑按50:18:3的比例進行混合；（2）將混合物料加入回轉短窯進行低溫熔煉，熔煉溫度為850℃～920℃，熔煉時間為30min～50min；（3）將熔煉爐渣和煙塵在常溫下進行水浸，浸出液固比為1:2～4，浸出時間為1h～2h，浸出渣待處理，浸出液用于結晶氯化鈣。熔煉結果：粗鉛直收率大于90%，粗鉛含鉛大于95%，熔煉渣率30%左右，渣含鉛44%左右。該方法的不足表現在以下方面：碳酸鈣在熔煉過程中分解會導致能耗增加；熔劑和還原劑帶入的雜質和灰分進入爐渣，導致爐渣熔點升高，渣中鉛含量較高且不好處理。

發明內容

本發明的目的在于克服目前已開發研究的氯化鉛濕法處理工藝的不足，并針對火法處理工藝存在的問題，提出一種用鋸末進行氯化鉛還原熔煉生產粗鉛的新方法。

本發明給出的技術解決方案：這種用鋸末為還原劑的氯化鉛低溫熔煉方法，其特點是有以下步驟。

（1）首先將氯化鉛與石灰、鋸末按質量比20:4.7～5.9:1.4～1.6比例混合，然后將混合后的爐料加入電爐中，在850℃～900℃下還原熔煉30min～50min，產出粗鉛、爐渣、煙塵和煙氣。