金銀合金板雜質(zhì)控制的生產(chǎn)實(shí)踐

李 志，楊其壬，童章啟

（江西銅業(yè)鉛鋅金屬有限公司，江西 九江 332500）

金銀合金板雜質(zhì)控制的生產(chǎn)實(shí)踐

李 志，楊其壬，童章啟

（江西銅業(yè)鉛鋅金屬有限公司，江西 九江 332500）

銀電解對于合金板雜質(zhì)的要求比較嚴(yán)格，分銀爐傳統(tǒng)火法冶煉對于雜質(zhì)Cu、Bi的控制較差——雜質(zhì)Cu難以降低，雜質(zhì)Bi容易出現(xiàn)“返彈”。因此，通過查閱文獻(xiàn)資料以及生產(chǎn)過程進(jìn)行研究分析，采用金屬A來實(shí)現(xiàn)除Cu穩(wěn)Bi的目的。

氧化精煉；新工藝；雜質(zhì)控制；合金板；合格率

1 引言

分銀爐氧化精煉，是通過空氣中的氧氣或純氧除去As、Sb、Pb、Bi以及部分Cu，利用純堿除去Se、Te，利用火硝產(chǎn)生的瞬間高溫及高溫分解產(chǎn)生的氧氣來除去剩余的雜質(zhì)Cu、Bi［1］。

傳統(tǒng)火法清合金是將火硝加入至分銀爐，通過人工攪拌使火硝和金銀熔體充分接觸。因火硝密度小且在高溫下極易分解，采用火硝清合金，火硝的利用率極其低下，且通過對生產(chǎn)過程控制的探索發(fā)現(xiàn)采用火硝清合金的效果不盡如人意，因此必須尋求一種更高效的方法。

稀散金屬冶煉通常會采用某種金屬或熔劑來除雜，通過研究分析，最終采用金屬A來實(shí)現(xiàn)除Cu穩(wěn)Bi的目的。

2 分銀爐氧化精煉新工藝介紹

2.1 分銀爐氧化精煉基本原理

氧化精煉的目的主要是利用空氣中的氧將金銀及鉑族元素以外的雜質(zhì)盡量排除干凈，產(chǎn)出含金銀98%～99%的合金，且鉍含量小于0.1%，銅含量小于1.1%，以供電解精煉［2-3］。

氧化精煉的理論［4］是：

當(dāng)氧作用于貴鉛表面時(shí)，鉛及其它雜質(zhì)便被氧化為氧化鉛及其它金屬的氧化物漂浮在金屬表面而除去，而金銀則不與氧起作用。所以氧化精煉的實(shí)質(zhì)就是根據(jù)各種金屬的氧化順序，而金銀不與氧作用為理論來實(shí)現(xiàn)精煉的目的。

可用下面的反應(yīng)通式來表示：

Me表示雜質(zhì)金屬。

2.2 新老工藝對比

新工藝（圖1）與傳統(tǒng)工藝不同的是在造53渣和清合金之間加一步驟——“A洗”，即采用金屬A作為添加劑來達(dá)到除Cu穩(wěn)Bi的目的。

圖1 分銀爐生產(chǎn)工藝簡圖

2.3 新工藝?yán)碚撘罁?jù)

（1）根據(jù)對冶煉過程控制的研究以及合金樣化驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)A即將完全氧化時(shí)（3%～5%），Bi開始大量氧化，且氧化速度較快，但隨著A含量逐漸降低（≈1%），Bi氧化速度逐漸降低。

在一定條件下，存在：

因A比Cu更易氧化，在大部分A沒還有被排除之前，Cu只有少量被氧化，進(jìn)入前期渣或中期渣，此時(shí)Cu可以加速A的排除。在A被排除到一定量后，反應(yīng)向化學(xué)方程式（1）正方向進(jìn)行，也就是說爐內(nèi)的AO可以加速Cu的排除，形成Cu2O進(jìn)入渣中排出［5-7］。

（2）A、Bi易形成A—Bi合金，在造完“53”渣后，往合金熔液中投入一定量的A，可以有效地吸收合金熔液中的Bi，使其富集起來，更易被氧化。

（3）A在熔融狀態(tài)下滲透性極強(qiáng)，可以“洗”出磚縫中的雜質(zhì)。

3 綜合工藝試驗(yàn)

3.1 加A量計(jì)算

以每爐合金熔體10t計(jì)算，1塊A重c千克，清合金之前Cu含量一般為2.8%左右（銀電解對Cu要求為≤1%），理想狀態(tài)下，加6塊A可以將Cu除至1%左右，加7塊A可以將Cu除至0.7%左右，加8塊A可以將銅除至0.4%左右，考慮到A的利用率以及生產(chǎn)成本、直收率，最終采用7塊 A進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)。

3.2 加A步驟的確定

通過分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，采用下列4組加A方式進(jìn)行試驗(yàn)：（1）7；（2）5-2；（3）3-2-2；（4）2-2-2-1。

圖2 除Cu百分比

從圖上可以明顯看出：（1）對比分三次加A，采用分四次加A效果提升不太明顯，反而延長了作業(yè)時(shí)間；（2）一次性加A量過大，效果太差。

綜上所述，最終加A除雜采用3-2-2方式。

3.3 生產(chǎn)操作工藝

（1）造放“53”渣結(jié)束后，往熔體加入3塊A，溫度控制在d度左右，插入風(fēng)管造渣e小時(shí)后升溫放渣，在此過程中間斷搖爐。

（2）第二次加A。第一次加A放渣后，往熔體加入兩塊A，溫度控制在f度，插風(fēng)管造渣g小時(shí)后升溫放渣。

（3）第三次加A。步驟同第二次加A。（4）除雜結(jié)束后清合金，出爐。

3.4 加A除雜效果

（1）實(shí)施前Cu含量一般控制在1.2%～1.5%，實(shí)施后Cu含量控制在0.7%～0.8%。

（2）實(shí)施后合金板合格（Bi＜0.1%）率在95%左右，且其他合金板含Bi控制在0.15%左右，電解可讓步接收。

圖2表示實(shí)施前后合金板合格率曲線圖，2015年較2014年進(jìn)一步完善操作工藝，提高了合金板的合格率。

圖3 實(shí)施前后合金板合格率曲線圖　

4 結(jié)論

在一定的工藝條件下，添加金屬A可以很好地控制合金板雜質(zhì)，起到除Cu穩(wěn)Bi的作用，提高了產(chǎn)出合金板合格率，間接確保金銀電解1#銀錠的產(chǎn)出。

［1］B.A.拉賓諾維奇. 簡明化學(xué)手冊［M］. 尹承烈， 譯. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1983：114-115.

［2］孫戩. 金銀冶金［M］. 北京：冶金工業(yè)出版社， 1986：315-322.

［3］杜新玲. 富氧底吹熔煉處理鉛陽極泥的工藝革新與試驗(yàn)研究［J］. 貴金屬， 2014， 35（2）：28-33.

［4］黃天增. 灰吹爐在國內(nèi)外貴鉛精煉的應(yīng)用［J］. 工業(yè)爐， 2009，31（5）：15-17.

［5］陳國發(fā). 重金屬冶金學(xué)［M］. 北京：冶金工業(yè)出版社， 1992， 200-220.

［6］中國有色設(shè)備信息網(wǎng). 富鉛灰吹法從銀鋅殼中回收金.［2016-01-05］. http：//www.china-mcc.com /gongyi/jishu/2015/12/55052.html

［7］黃禮煌. 金銀提取技術(shù)［M］. 北京：冶金工業(yè)出版社， 2001：275-277.

The production practice of Gold and Silver alloy plate material control

LI Zhi， YANG Qi-ren， TONG Zhang-qi
（JCC LEAD & ZINC METAL CO.， LTD， Jiujiang 332500， Jiangxi， China）

silver electrolysis is strict to the requirement of impurities on the alloy board， silver smelting furnace of traditional method for impurity control poor Cu， Bi - impurities Cu is difficult to reduce ， impurity Bi prone to "return". Therefore， through the consult literature material， and through analyzing the production process， use A metal to achieve the goal of stable except Cu Bi.

Oxidation refining；The new technology；The impurity control；Alloy plate；Percent of pass

TF832

B

1009-3842（2016）05-0069-02

2016-05-03

李志（1988-），男，江西安福人，工學(xué)學(xué)士，主要從事有色冶金生產(chǎn)與技術(shù)工作。E-mail：1067940157@qq.com