轉(zhuǎn)爐廢磚中回收貴金屬的工藝研究

楊德香

（云南錫業(yè)集團（控股）有限責(zé)任公司鉛業(yè)分公司，云南 個舊 661000）

金銀等貴金屬的生產(chǎn)原料有獨立金礦、獨立銀礦、伴生礦及再生材料，其中大部分從伴生礦中回收金銀等貴金屬，主要伴生礦有鉛、鋅、銅、金礦床，也有鎳、錫、鎢、鉬等礦床伴生的[1-3]。

從伴生礦床中回收金銀等貴金屬大部分通過冶煉副產(chǎn)陽極泥進行回收。銅、鉛陽極泥中回收金、銀的工藝主要有火法熔煉—電解法、全濕法以及火法—濕法聯(lián)合工藝和濕法—火法聯(lián)合工藝。錫陽極泥的成分復(fù)雜，其主要處理方法有全濕法、選—冶聯(lián)合法、真空分離法、和“因材施法”制備功能材料[4]。另外還有從銀鋅渣中回收貴金屬。

云南錫業(yè)鉛業(yè)分公司貴金屬車間根據(jù)物料的性質(zhì)、狀態(tài)、組分、雜質(zhì)含量和冶煉廠的具體情況，采用火法—電解流程回收鉛、銅冶煉副產(chǎn)陽極泥中的貴金屬，冶煉過程中用于熔煉和吹煉的轉(zhuǎn)爐爐磚使用一段時間后由于侵蝕、損壞等因素必須拆除，然后換上新的爐磚，拆下來的廢磚長期浸沒于高溫熔體中的部分滲透有金、銀等貴金屬?；厥者@部分貴金屬能提高冶煉回收率，降低生產(chǎn)成本，具有較好的現(xiàn)實意義，能夠為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益[5，6]。

目前，從轉(zhuǎn)爐廢磚中回收貴金屬的方法有重選—硫酸脫鎂—堿洗脫鉛—硝酸分銀—王水提金的方法，主要目的在于富集金銀或降低氧化鎂、氧化鉻等雜質(zhì)含量，此方法用水用酸量大、工藝較為復(fù)雜。

本文主要研究了選冶聯(lián)合流程回收轉(zhuǎn)爐廢磚中的貴金屬。重點研究了浮選精礦與鉛陽極泥搭配熔煉的工藝技術(shù)條件及搭配比例，最終得出搭配熔煉的最佳工藝技術(shù)條件。

1 試驗

1.1 基本情況介紹

熔煉和吹煉的轉(zhuǎn)爐爐磚不能再使用以后進行拆除作業(yè)，拆除下來的廢磚采用人工分選的方法，分選出長期浸沒于高溫貴金屬熔體的部分。分選出的廢磚進行破碎—細磨—研磨—浮選的流程處理后得到浮選精礦，這些精礦做為實驗原料進行試驗。

1.2 試驗原理

試驗是將鉛陽極泥、浮現(xiàn)精礦搭配后配入適量的碳酸鈉、還原煤、鐵粉、石粉后投入爐內(nèi)，在熔煉初期，爐料隨著溫度的逐步升高，首先發(fā)生煅燒放出大量水分，繼而部分砷銻被煙化。

爐溫的進一步升高爐料不斷熔融并發(fā)生還原反應(yīng)和造渣過程，使砷、銻、鉛、鉍等的氧化物部分揮發(fā)，部分與熔劑造渣，部分被還原成單質(zhì)與金銀等貴金屬形成貴鉛，從而實現(xiàn)貴金屬與賤金屬的初步分離。浮選精礦中的貴金屬被鉛陽極泥中還原出的砷、銻、鉛、鉍等補集與貴鉛中，脈石成分則進入渣中[7-9]。

配料中配入碳酸鈉有利于形成密度小、流動性較好的爐渣，從而實現(xiàn)渣于金屬的有效分離；還原煤提供爐內(nèi)還原氣氛，將部分金屬氧化物還原為金屬以捕集貴金屬，爐內(nèi)必須控制好還原氣氛，還原氣氛過強則較多的砷、銻、鉛等被還原進入金屬，還原氣氛太弱則金銀等有價金屬得不到有效捕集而大量進入渣中；鐵粉參與還原反應(yīng)和造渣，鐵粉的加入也能增加渣的流動性；石粉參與造渣反應(yīng)，可以降低渣的密度。

還原熔煉產(chǎn)出稀渣、貴鉛和煙塵。

1.3 實驗過程及結(jié)果分析

實驗是將浮選精礦與鉛陽極泥搭配后配入還原煤、純堿、石粉、鐵粉后混合均勻，然后放入剛玉坩堝中在馬弗爐中加熱至1100℃進行熔煉，產(chǎn)出貴鉛和稀渣。首先將40g浮選精礦和160g鉛陽極泥的搭配比例配料后采用L16（44）正交試驗，以渣中金、銀含量為目標(biāo)確定熔煉的最佳工藝條件。正交試驗因素及因子如下：還原煤（1,3,5,7%）、純堿（5,10,15,20%）、石粉（1,3,5,7%）、鐵粉（1,3,5,7%）。正交實驗結(jié)果如表1所示。

表1 正交試驗安排及結(jié)果

表2的試驗結(jié)果顯示，4個影響因素的主次順序依次是還原煤比例、純堿比例、鐵粉比例、石粉比例，最優(yōu)組合為還原煤比例3%、純堿比例20%、鐵粉比例1%、石粉比例1%。

根據(jù)試驗結(jié)果，純堿用量太大，不利于生產(chǎn)組織。經(jīng)過分析以后，調(diào)小浮選精礦的搭配比例，按單獨處理鉛陽極泥的經(jīng)驗及數(shù)據(jù)配入還原煤的比例為2%、純堿的比例為3%、鐵粉的比例為1%、石粉的比例為1%，浮選精礦搭配比例為1%、2%、3%、4%、5%、6%進行試驗，其試驗結(jié)果如表2所示。

表2 浮選精礦搭配比例試驗

表3的試驗結(jié)果表明，隨著浮選精礦的搭配比例的上升，稀渣含銀也隨之上升，搭配比例小于3%能取得較為理想的效果。

2 試生產(chǎn)試驗

根據(jù)試驗結(jié)果，在貴鉛爐內(nèi)按照還原煤比例2%、純堿比例3%、鐵粉比例1%、石粉比例1%進行了試生產(chǎn)試驗，試生產(chǎn)試驗期間共投入鉛陽極泥325t，浮選精礦9.61t，試驗結(jié)果如表3所示。

表3 試生產(chǎn)試驗情況統(tǒng)計表

試生產(chǎn)試驗結(jié)果中稀渣含銀0.11%、含金2g/t，煙塵含銀0.21%、含金1g/t。試生產(chǎn)試驗取得較好的試驗結(jié)果，其方法可靠，技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)良好。拆除的轉(zhuǎn)爐廢磚經(jīng)過人工分選—破碎—粗磨—細磨—浮選—搭配鉛陽極泥冶煉的流程能回收其有價金屬，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

3 結(jié)論

以上論述可以得出，采用此工藝回收轉(zhuǎn)爐廢磚中的貴金屬，流程短，見效快，可以利用現(xiàn)有的設(shè)備進行生產(chǎn)，基本不投資或者較少的投資即可進行生產(chǎn)，經(jīng)濟上和技術(shù)上均可行。主要結(jié)論如下：

（1）轉(zhuǎn)爐廢磚拆除后，采用人工分選的方法分選出浸沒與高溫熔體的部分，分選出的廢磚通過破碎—細磨—研磨—浮選的流程處理后得到浮選精礦，對比浮選精礦與廢磚的化學(xué)成分，其貴金屬得到了有效的富集。

（2）浮選精礦與鉛陽極泥搭配熔煉，其搭配比例小于3%則不需要改變?nèi)蹮捴贫燃纯蓪⒏∵x精礦中的貴金屬補集在貴鉛中進行回收。

（3）浮選精礦與鉛陽極泥搭配熔煉，稀渣含銀0.11%、含金2g/t，煙塵含銀0.21%、含金1g/t。其技術(shù)指標(biāo)良好，經(jīng)濟效益顯著。