【doc】浅谈分银炉氧化渣中银的沉降分离

【doc】浅谈分银炉氧化渣中银的沉降分离 浅谈分银炉氧化渣中银的沉降分离 f.7_ 浅谈分银炉氧化渣骧降分离 彭海良 (株洲冶炼厂湖南412004) Tp 摘要分银炉氧化箍中银的沉降与其粒径大小.表面作用力氧化银的分解渣子粘度. 温 度等园素有关,在一定条件下,加^还原剂,可使氧化渣中银古量太幅度下降.. 翘词船(t:蕾ff.酗 铜精矿,铅精矿中的金银,在火法冶炼过 程中进入粗铜,粗铅,在电解精炼时,金银又 与粗铜,粗铅分离,进人铜阳极泥,铅阳极泥 中,我厂处理阳极泥采用的是传统火法流 程:铜阳极泥+铅阳极泥——还原熔炼 —— 贵铅——氧化吹炼——金银合金——电 解——成品金,银,该工艺的优越性在于厂 房面积小,设备简单,易操作,对原料的适应 范围较广,但金银回收率偏低,主要表现为 贵铅氧化精炼时产出的氧化渣含贵金属较 高.如果分银炉每年生产氧化揸300,400t, 含银l_】6%,5.85%.含银总量就达8t以 上,火法处理氧化渣,50%左右的银损失于 铋炉渣及铋冰铜中,因此降低氧化渣含银具 有显着的经济效益和社会效益. 1氧化渣的形成与性质 分银炉氧化渣中主要含有Pb,Bi,As, sb,se,Te,Au,Ag等元素,根据其氧化反应 的自由焓变化,上述元素的氧化顺序 为:Sb,As,Pb,Bi,cIl,Te,Se,Ag,生成氧化 物的稳定性依次降低.即Pb,As,sb等易氧 化,生成的氧化物稳定,Bi,Cu,Te,Ag等较 难氧化,生成的氧化物较不稳定.生产中氧 化跑烟,扒渣,造氧化渣等操作就是利用了 上述氧化顺序进行的.表l列出了Pb,Bi, Cu,Te在前期渣,后期渣,苏打渣,除铜渣中 的分配情况,As,sb易挥发以低价氧化物形 式进入烟气中,其高价氧化物则与氧化铅造 渣,生产上称为干渣.As,Sb的氧化主要在 氧化铅的传递作用下实现.Bi主要靠鼓吹 高匿空气氧化,氧化后与氧化铅生成低熔 点,流动性好的稀渣.Te,Cu的氧化需要在 强氧化剂的作用下进行. 表1分银炉贵铅中六种主要 金属的分配率(%) 项目PbBi'reCuAuAg 合金0064 前期箍755 后期渣198 苏打箍m篮 I}鼻铜箍1.9 76.3897 m42l2 m65L4 m006n0l 047n86 注:l_束计^烟尘中的金属:2由于取样等原 园,数值有一定误差. 氧化渣中的元素一般呈高价氧化物存 在,如cu的分配率为(%):Cu27.65; CuO49.6;Cu3.88.但金属单质态也占相当比 例,尤其是Ag,化合态Ag含Ag占总Ag 含量的45.11%,而单质Ag占53.14%. 分银炉中氧化气氛较强,Ag被氧化生成 Ag:O后易进A炉渣,与贵铅中残留Cu,Bi 的接触较难,因而以下反应不易发生. …抖似" ?枷" 蚴蚰 2Cu+Ag2O=2Ag+CuiO 2Bi+3Ag2O=6Ag+Bi2O3 导致氧化渣中含银偏高. 有的厂在氧化造渣时,主要采取液面鼓 吹压缩空气,生成一薄层氧化渣即放出液 面富氧使Ago不易分解,而放渣快,表面作 用力强使银不易沉降 在氧化渣中,氧化铋和氧化铅在数量上 占绝大多数.两者都呈碱性,故氧化渣呈碱 性.碱性渣在过热程度不大时,炉温向下波 动,这时热稳定性较差.过热温度较高.则热 稳定性较好.因此,适当提高造渣温度,有 利于氧化渣的生成,同时也有利于提高炉渣 与合金液之间的界面张力,降低银在炉渣中 的机械损失. 2银在氧化渣中的沉降机理 银和渣充分分离,可以降低氧化渣含 银.理论上讲,影响氧化渣中银颗粒的沉降 速度的主要因素是渣的密度,银粒半径及渣 的粘度银在氧化渣中沉降速度符合斯托克 斯公式",从该式可知,在熔融状态下,微 粒半径越太,熔渣的密度越小,越有利于银 的沉降.分银炉氧化渣表面与空气接触,其 配位数未得到满足,原子间作用力不平衡, 比液体内部的质点的能量高,使液面自动收 缩,这种收缩力称为表面张力.使液面呈活 性是减少表面张力的最好办法. 氧化渣是碱性渣,碱性炉渣粘度随温度 升高而降低,超过熔化温度后,曲线变得比 较平缓,即温度对粘度的影响不太明显但 升高温度使银和熔渣的表面张力增大,降低 银在氧化渣中的机械损失.因而可适当提高 造完渣后的放渣温度. 3银在氧化渣中沉降分离的生产 实践 银微粒均匀分散于渣中,被渣液包裹, 悬浮于熔渣中,熔渣密度较大,不利于银在 熔渣中的沉降.根据银在氧化渣中的沉降机 理,得到一种行之有效的方珐:把氧化渣控 制在特定条件,特定环境中,升高温度,加^ 还原剂.使渣表面呈活性状态,并借助别的 金属使银微粒聚集增大,可将氧化渣中银含 量由461%降到1.46%,目前,这种方法已 正式应用于生产其主要技术条件为:液面 鼓吹压缩空气;lh放渣1次. 图1IIlI线?表明,在造渣过程中,氧化 渣含银随时间的增加而上升.说明分银炉台 金熔体中铋含量相对减少后,氧化银的生成 为影响氧化渣中银含量的主要因素.曲线 ?表示加^还原剂后氧化渣中银的变化情 况.含银平均小于15%. 暮 ? 璀 音? 制 氧化时间.b 圈l氧化时间与氧化渣中银含量关系 图2表明氧化时间对氧化渣中铋含量和 铅含量的影响.从Bi曲线,Pb曲线都可以 看出前期渣与后期渣的界限比较明显,一般 将造渣时间前l/3段生成的渣定为前期渣. 其余时间生成的是后期渣.铅的化学性质比 铋活泼,随氧化时间的增加,氧化渣中铅含 量减少,铋含量升高.在造渣后期,两者含 量呈现波动.两者之和变化不大.而图l曲 线?在前期渣所呈现的波动是由于贵铅炉 中带来的未放干净的稀渣及渣粘度较大的 砷,锑冰铜,分银炉氧化前期产生的干渣,使 8765432 ? 窜 抽 蒯 善 - 赧 札 氧化时闻.h 圈2氯化渣中铅,铋舍?与时间关系 银含量随时间波动. 铋对银的影响有一定规律.氧化渣中铋 含量升高,分银炉内合金熔体中的铋量减 少,对氧化银的还原作用相对减弱.图3表 明氧化渣中铋含量与银含量的关系,氧化渣 中银含量随分银炉内铋的减少而升高.在氧 化造渣的后期,渣中铋含量变化不大,银含 量不断升高. 4结论 (1)分银炉氧化渣中银的沉降主要依赖 9 8 7 菇 5 d 3 2 揸曹铋.% 图3氧化渣冲铋言量与银舍量的关系 微粒半径,表面作用力,以及银在包裹渣液 中的解离,氧化银的分解等因素. (2)适当升高放渣温度可使熔渣粘度减 少,同时合金和渣的界面作用力增大,有利 于银的沉降. (3)在氧化造渣后期,影响氧化渣中银含 量的因素主要是氧化银的作用.在特定条件 下加A还原剂,依靠某种金属凝聚银颗粒, 可使分银炉中氧化渣的银含量太幅度下降. 参考文献 采继壁.黉金属冶金学.北京:冶金工业出版杜 傅崇说.有色冶金原理北京:冶金工业出版社 赵天从.重金属冶金学.北京:冶金工业出版社 (上接第26页) 金1.22白银l4.2k窟和硫酸铜885kg,其价 值远高于消耗的硫酸,盐酸,食盐,氨水,萃 取剂等费用的总合,经济效益显着. 3结论 (1)针对某冶炼厂杂铜阳极泥贵金属含 量低的特点,采用硫酸化焙烧蒸硒——稀硫 酸浸出脱铜银——铜银分离提纯—水溶液 氯化分金——复合萃取剂提纯金的工艺,银 的总回收率达98%,直收率95%,纯度 99.95,99.99%,金的总回收率达99_8%, 直收率99.4%.经三年工业试验,技术指标 稳定,三年共盈利200余万元. (2)采用萃取工艺,简短,生产周期 缩短为原火法的l/6,革除了金银电解工 序,加快了资金周转. (3)克服了火法工艺的烟害与铅害,收到 较好的社会效益. (4)该工艺对一般的矿铜阳极泥及杂铜 阳极泥均有较强的适应性,可以推广应用 扣卵幻"b?973