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富铅灰吹法从银锌壳中回收金

2019-02-18   
    银锌壳经熔析,蒸馏产出的富铅首要含铅和银,其次为锌及其他金属杂质和少数金。常用灰吹法富集铅中的金银,常将灰吹富铅的反射炉称为灰吹炉。
 
    因为铅和氧的亲和力大大超越银和其他金属杂质与氧的亲和力,当富铅溶化后,沿铅液面吹入很多空气时铅将敏捷氧化为氧化铅。灰吹作业温度略高于铅熔点(888℃),生成的氧化铅呈密度小、流动性好的渣连续从渣口自流排出,贵金属在熔池内得到富集。灰吹时首要靠空气使铅氧化,但铅的高价氧化物的分化也起到必定效果。如PbO2和Pb3O4在炉温高达900℃时分化生成氧化铅并放出活性氧,加快了铅的氧化进程。灰吹时,部分砷、锑呈三氧化物蒸发,另一部分则呈亚盐、亚锑酸盐或盐、锑酸盐形状转入渣中,随氧化铅排出。约有25%是锌生成氧化锌蒸发除掉,75%的锌被氧化造渣。灰吹时铜与氧的亲和力比铅小,其氧化速度很慢,直至灰吹作业后期才被氧化进入渣中。铜首要与氧化铅发作可逆反应生成氧化亚铜进入渣中:
                                  
PbO+2Cu≒Pb+Cu2O
                                   
    氧化亚铜与氧化铅可组成氧化铅含量为68%的低熔共晶(689℃)。因而,含铜的富铅常在低的温度下灰吹,且灰吹速度常比不含铜的富铅快,这与熔池生成氧化亚铜有关之故。铋可与银生成铋含量为97.5%的低熔共晶(262℃),也可与银组成铋含量为5%的固熔体。因而,灰吹时铋与银共聚于铅液中,直至灰吹晚期才被氧化为三氧化铋进入渣中。故灰吹铋含量高的富铅常需较长的作业时刻。碲和银的亲和力很大,灰吹时不易氧化。为了除碲,常往除铋后往熔池中参加不含碲的铅以下降碲的浓度,然后再灰吹。经二次加净铅灰吹后,大约可使三分之一的碲氧化进入渣中,剩余的微量碲则留在银中。
 
    灰吹进程中,银首要富集于铅液中。但常有含银的铅粒混入渣中,且氧化铅能溶解少数的银和氧化亚银,这些要素会下降银的收回率。灰吹时金不被氧化而富集于银中,灰吹渣中含金微量,系机械混入。
 
    灰吹炉可分为法国式和英国式两种。前者适于灰吹结晶法产出的富铅,但结晶法在大都铅厂已抛弃不必。除法国的某些铅厂外,现代灰吹炉一般均为英式灰吹炉,它适于灰吹加锌除银产出的富铅。
 
    英式灰吹炉的结构如图1所示,为一烧重油的小型反射炉,其炉壁、炉顶、底基及烟道固定,炉床(灰吹盘)可移动,灰吹盘为长方形,用平坦的镁砖在可移动车架的钢板上。熔池深度为100~200mm,熔池面积决定于每批灰吹富铅的分量。炉床侧壁和流渣口设有冷却水套(小型炉一般不设)。装入灰吹盘后,用泥将一切接口关闭,只在侧壁一侧留重油喷嘴孔,与之相对的侧壁上留几个插风管的小孔(小型炉只一孔)。风管供入高压空气,除使铅等氧化外,还将氧化产出的炉渣吹往灰吹盘前端,使炉渣从水套上的流渣口连续流出。为了削减渣口损坏,大型炉开几个渣口替换运用。烟气经烟道和冷却系统进入收尘器。
 

图1  灰吹炉示意图
1-炉壁;2-炉顶;3-炉床(炉吹盘);4-空气进口;5-地下烟囱
 
    更换新灰吹盘后,先用小火烘烤4~6h再升温至炉壁发红,然后自炉口连续参加富铅锭,直至富铅液充溢灰吹盘,撇出浮渣后升温至900℃或更高,刺进风管,供1.47~1.96kPa的加压空气斜吹富铅液面,铅被氧化生成氧化铅浮于液面,被风吹往灰吹盘前端。当熔池液面被氧化铅掩盖一半以上时,凿开被黄泥堵住的流渣小沟,氧化铅连续排至炉前的渣车内。随铅的氧化和氧化铅的排出,熔池液面逐步下降。应当令加富铅于灰吹盘的斜坡上,使其缓慢熔化弥补入灰吹盘内以坚持恰当的液面,并使熔池液面的一半被氧化铅渣所掩盖。大型炉没有完善的收尘设备。灰吹温度应坚持1100~1200℃,小型炉则坚持900~1000℃,以加快铅的氧化。当连续加完最终一批富铅后,中止加料,持续吹风氧化直至熔池内简直全为金银合金时,可撒入少数硝石以加快铜等杂质的氧化,最终再均匀撒入一薄层骨粉(或枯燥的水泥),将剩余的渣吸附洁净后扒出。除完渣后,尚有一层氧化铅薄膜掩盖在金银合金熔体的表面,呈现与虹类似的颜色(因为激烈氧化效果所造成的)。跟着氧化铅的蒸发,“彩虹”很快消失,合金表面呈现“银的亮光”。此刻,加一层木炭掩盖液面,使其在复原气氛和炉温约为1000℃条件下静置0.5h,以除掉银液所吸收的很多氧,然后浇铸于预先加热的锭模中。产出含量为96%~98%的金银合金锭或铸成金银合金阳极板送电解提纯。每吨灰吹作业时刻取决于炉床容积、富铅含银量和灰吹速度等要素。炉床的生产能力与富铅组分及操作有关。一般条件下,1m2灰吹盘24h可氧化1t左右的铅。灰吹进程中银的丢失率约0.5%,灰吹低银富铅时,银的丢失率可达1%。约有3%~5%的铅进入烟气中,应进行烟气收尘以下降银、铅丢失和消除污染。
 
    灰吹低银富铅或高铋富铅时,常分两段进行。榜首段灰吹至银含量为50%~70%后铸锭,再参加另一小型炉内进行第二段灰吹,直至产出金银总量达99.5%以上的合金锭或铸成金银合金阳极板送电解提纯。第二段灰吹渣中的银、铋含量较高,应与榜首段灰吹渣分隔以从中收回银、铋。有些厂对一切富铅均用二段灰吹法,意图是削减银和蒸发丢失,不致因熔池液面不断下降而需求控深渣沟和损坏灰吹盘,可使某些金属富集于后期渣中以便于收回。