一种铅冶炼过程中铜的富集方法与流程

本发明属于铅精矿冶炼，具体的说，涉及一种铅冶炼过程中铜的富集方法。

背景技术：

1、铅精矿中通常伴生有铜，在铅冶炼过程中需要将铜回收，目前铅冶炼主要为闪速熔炼及熔池熔炼两种方式，国内多采用熔池熔炼的方式，熔池熔炼采用底吹炉或顶吹炉的方式进行氧化熔炼生成高铅渣，cu进入富铅渣，富铅渣经还原熔炼产出粗铅，在还原段，大部分铜以冰铜的形式富集成层，少量进入铅液并随着铅液排出，排出的铅液还需要采用熔析除铜或连续脱铜炉(cdf炉)熔炼，以实现铅和铜的分离，铜铅分离工艺流程长。而熔析除铜后采用连续脱铜炉(cdf炉)脱铜有流程复杂、能耗大的特点，通过连续脱铜炉(cdf炉)进一步分离铅和铜，能耗随之增加，且增加了生产建设成本及人工操作成本。

2、在还原炉中，铜冰层厚度会随着原料中cu富集逐渐变厚，需要定期排放，而铅冰铜熔点较高，未及时将冰铜排除则会增加作业安全风险。由于需要在铜冰层厚度积累到一定程度时排出，通常需要在还原炉上开设专门的冰铜层排出口，且由于冰铜层的熔点较高(约1100摄氏度时开始熔融)，很容易凝固堵塞，且冰铜层的熔化速度极慢，一旦出现冰铜层凝固，很难融化，给生产造成极大困难，需要停车处理，给生产造成极大影响。

3、此外，对于粗铅中铜的回收，多数铅冶炼工艺通过在熔析除铜工序加入单质硫，利用cu对硫的亲和力大于pb对硫的亲和力从而除去铅液中的铜，使粗铅含铜降低至0.06％以下，达到电解精炼的要求。

4、不仅如此，由于原料cu过高会使锍量增加，造成主金属pb损失，目前的铅精矿的熔炼需控制原料含铜量小于1.5％，铜含量过高，会造成还原炉水套被洗刷的情况发生，缩短水套的使用寿命。

5、铅精矿中通常含混有银等贵金属，现有的铅精矿冶炼工艺，只有约有95-97％的银进入铅液并最终被回收，其余银则以极低含量混入其他物料而损失。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种铅冶炼过程中铜的富集方法，采用艾萨炉加还原炉结合的熔炼工艺，熔炼过程中冰铜层厚度稳定，且铅液中铜含量高且稳定，将排出的铅液加入粒煤造渣，即可实现铅和铜的分离，不需要额外使用高能耗的cdf炉；此外，本发明的方法铜随着铅液连续排出，不需要设置专门的冰铜层排放口定期排放冰铜层，解决了冰铜层易凝固、铅虹吸道易堵塞的问题。不仅如此，本发明的工艺99％以上的银进入铅液并被后续回收，降低了银损失。

2、为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

3、所述的铅冶炼过程中铜的富集方法包括以下步骤：

4、(1)将原料加入艾萨炉熔炼；控制入艾萨炉原料指标，1.5％＞cu＜2.0％、pb＞35％、zn＜10％、水分8％-13％；

5、(2)从艾萨炉出来的富铅渣进入还原炉；控制还原炉温度1150-1250℃；控制还原炉铅熔池高度与虹吸口高度的间距在250mm-450mm，控制还原炉总熔池高度处于铅熔池高度的3-3.5倍，以维持冰铜隔层厚度、高度稳定；

6、(3)从还原炉排出的铅液进入受铅锅搅拌，在铅液温度500±50℃时，加入原煤造渣，搅拌至浮渣呈沙粒状，完成造渣，停止搅拌，捞出铅浮渣；

7、(4)受铅锅内除去铅浮渣后的铅液送至除铜锅，搅拌，铅液温度达到370±10℃时，加入造渣剂搅拌造渣，搅拌至浮渣呈沙粒状，完成造渣，停止搅拌，捞出铜浮渣。

8、进一步，控制艾萨炉富铅渣的渣型为，sio2/fe：0.6-1.35；cao/sio2：0.3-0.65；pb：35％-45％。

9、进一步，艾萨炉熔炼过程中通入氧气和空气，控制艾萨炉内折纯氧的体积浓度为45-58％。

10、进一步，还原炉中通入氧气、压缩空气和天然气，控制还原炉纯氧流量与天然气流量之比＞2.8，所述的纯氧流量为氧气和压缩风流量折算纯氧后的体积之和。

11、进一步，步骤(3)的原煤加入量为4.8-5.5kg/t粗铅。

12、进一步，步骤(4)的造渣剂为原煤或除铜专用造渣剂。

13、进一步，步骤(4)的造渣剂为原煤，原煤加入量为2.3-3.2kg/t粗铅。

14、进一步，步骤(3)的铅浮渣和步骤(4)的铜浮渣作为生产冰铜的原料。

15、进一步，步骤(1)中，艾萨炉的温度为950-1050℃。

16、进一步，步骤(3)的粗铅通过虹吸道流出经铅溜槽流至受铅锅。

17、本发明的有益效果：

18、本发明采用艾萨炉加还原炉的熔炼工艺熔炼高含铜铅物料，艾萨炉与还原炉结合的工艺、加上入炉原料指标的控制、还原炉炉温及氧气量、熔池高度等的控制，实现对还原炉内冰铜层层高及厚度的稳定控制，熔炼铜随着铅液连续排出，且铅液中铜具有较高的含量，将排出的铅液加入粒煤造渣，即可实现铅和铜的分离，不需要额外使用高能耗的连续脱铜炉(cdf炉)，极大地降低了铅精矿熔炼过程中，铜铅分离的能耗。本发明的方法也不需要额外加入单质硫来分离铜。

19、本发明将入炉物料中铜含量提高至2.0％，仍可以实现粗铅顺利流出还原炉虹吸道及铜、铅的分离和有效回收。

20、本发明的方法，铜随着铅液连续排出，不需要设置专门的冰铜层排放口定期排放冰铜层，且稳定的冰铜层不易凝结，不仅解决了冰铜层凝结、虹吸口易堵塞的问题，且装置停车时，冰铜层可随着铅液一起从还原炉底铅口排出处理，解决了目前开停车时冰铜层厚度过大，融化困难铅液容易存在冰铜层上部，水冷件被烧损的问题，不仅如此，本发明的工艺99％以上的银进入铅液并被后续回收，降低了银损失。

21、此外，本发明的方法不仅可以提高原料中铜含量，且可以控制冰铜层的厚度250mm-450mm之间，不易凝固，有效避免了冰铜层凝固造成的熔化困难问题。

技术特征：

1.一种铅冶炼过程中铜的富集方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的铅冶炼过程中铜的富集方法，其特征在于，控制艾萨炉富铅渣的渣型sio2/fe：0.6-1.35；cao/sio2：0.3-0.65；pb：35%-45%。

3.根据权利要求1所述的铅冶炼过程中铜的富集方法，其特征在于，艾萨炉熔炼过程中通入氧气和空气，控制艾萨炉内折纯氧的体积浓度为45-58%。

4.根据权利要求1至3任一项所述的铅冶炼过程中铜的富集方法，其特征在于，还原炉中通入氧气、压缩空气和天然气，控制还原炉纯氧流量与天然气流量之比＞2.8，所述的纯氧流量为氧气和压缩空气流量折算纯氧后的体积之和。

5.根据权利要求1所述的铅冶炼过程中铜的富集方法，其特征在于，步骤（3）的粗铅通过虹吸道流出经铅溜槽流至受铅锅。

6.根据权利要求1所述的铅冶炼过程中铜的富集方法，其特征在于，步骤（3）的原煤加入量为4.8-5.5kg/t粗铅。

7.根据权利要求1所述的铅冶炼过程中铜的富集方法，其特征在于，步骤（4）的造渣剂为原煤或除铜专用造渣剂。

8.根据权利要求6所述的铅冶炼过程中铜的富集方法，其特征在于，步骤（4）的造渣剂为原煤，原煤加入量为2.3-3.2kg/t粗铅。

9.根据权利要求1所述的铅冶炼过程中铜的富集方法，其特征在于，步骤（3）的铅浮渣和步骤（4）的铜浮渣作为生产冰铜的原料。

10.根据权利要求4所述的铅冶炼过程中铜的富集方法，其特征在于，步骤（1）中，艾萨炉的温度为950-1150℃。

技术总结本发明涉及一种铅冶炼过程中铜的富集方法，属于铅精矿冶炼技术领域，本发明采用艾萨炉和侧吹还原炉联用处理铅精矿，物料先在艾萨炉熔炼，得到的富铅渣进入侧吹还原炉回收铅、铜、银、金等金属，本发明通过控制艾萨炉入炉原料成分、还原炉炉温和氧气浓度，使还原炉内冰铜层厚度维持在250‑450mm，且在高温状态下(1200摄氏度)铜随着铅液排出，并经两次造渣后实现铅铜分离；本发明不需要额外使用高能耗的连续脱铜炉（CDF炉）；此外，本发明的方法铜随着铅液连续排出，不需要设置专门的冰铜层排放口定期排放冰铜层，解决了冰铜层易凝固、铅虹吸道易堵塞、铅液温度下降、铅溜槽堆结的问题。不仅如此，本发明的工艺，铅渣中99%以上的银进入铅液并被后续回收，降低了银损失。技术研发人员：黎学坤,赵晶辉,徐成东,庄福礼,刘克洋,张梅,董家磊,徐刚,雷政华,张殿彬,张明和,邱学军,任富明,孔博,孙骑,何衍竹,缪超,包磊,郑晓娇,徐元考,钱富贵,王平,陆元,万永均,范飞,黄伟芯,赵超,普国福受保护的技术使用者：云南驰宏资源综合利用有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4