一、冶炼办法:
炼铅质料首要为硫化铅精矿和少数块矿。铅的冶炼办法有火法和湿法两种,现在世界上以火法为主,湿法炼铅尚处于实验研讨阶段。火法炼铅基本上选用烧结焙烧——鼓风炉熔炼流程,占铅总产量的85—90%;其次为反响熔炼法,其设备可用膛式炉、短窑、电炉或旋涡炉;沉积熔炼很少选用。铅的精粹首要选用火法精粹,其次为电解精粹,但我国因为习气原因未广泛选用电解法。
炼锌的质料首要是硫化锌精矿和少数氧化锌产品。火法炼锌选用竖罐蒸馏、平罐蒸馏或电炉;湿法炼锌在近20年以来得到迅速发展,现时锌总产量的70—80%为湿法所出产。火法炼锌所得粗锌选用蒸馏法精粹或直接使用;而湿法炼锌所得电解锌,质量较高,无需精粹。
对难于分选的硫化铅锌混合精矿,一般选用一起产出铅和锌的密闭鼓风炉熔炼法处理。
关于极难分选的氧化铅锌混合矿,经长时间研讨构成了我国共同的处理办法,即用氧化铅锌混合矿原矿或其富集产品,经烧结或制团后在鼓风炉熔化,以便取得粗铅和含铅锌的熔融炉渣,炉渣进一步在烟化炉烟化,得到氧化锌产品,并用湿法炼锌得到电解锌。此外,也可以用回转窑直接烟化取得氧化锌产品。
二、精矿杂质对铅锌冶炼的影响:
1.铅精矿中的杂质:
铜:在精矿中呈含铜硫化物存在。在烧结焙烧温度下,反响为氧化铜,熔炼时复原为金属铜,进入粗铅,如粗铅含铜高(>2%)时,则需造冰铜,对铜进行收回,不然,熔炼时,铅、渣别离困难,且易阻塞虹吸道,构成处理困难,影响工人健康和铅的蒸腾丢失大。铅产品中合铜量较高时易使铅变硬。故要求铅精矿中含铜量<3%,混合精矿含铜<1%。
锌:在铅精矿中以硫化锌状况存在,焙烧时变成ZnO。在熔炼进程中不起化学变化,大部分进入炉渣,添加炉渣粘度,缩小铅液与炉渣比重差,而使二者别离困难,影响铅的收回率。部分ZnO或许凝结在炉壁上构成炉结,使操作困难。质猜中含锌高时,会构成高铁炉渣,添加铅在渣中的丢失。锌易使铅金属变硬不能压成薄片,并促进硫酸对铅的腐蚀性。因而要求铅精矿含锌不大于10%。
砷:在精矿中以毒砂(FeAsS)及雄黄(As2S3)的状况存在,熔炼时,部分复原成As2O3而蒸腾进入烟气,构成极有害的大气环境污染。部分As进入粗铅和炉渣;粗铅中含As高时,需选用碱性精粹法除As,产出的浮渣中所含的Na3AsO4极易溶于水而污染水源,致使人畜中毒。砷易与铅构成合金,使铅硬化,故要求铅精矿中含砷不大于0.6%。
氧化镁(MgO):熔点2800℃,添加炉渣熔点,且易使铁的氧化物在渣中溶解度下降,炉渣变粘,一般含MgO达3.5%,则毛病频频,因而期望铅精矿含MgO不大于2%。
氧化铝(Al2O3):熔点2050℃,使炉渣熔点增高,粘度增大,特别是与ZnO结组成锌尖晶石(ZnO·Al2O3),在鼓风炉中系不熔物质,使炉渣熔点与粘度明显升高,故要求精矿中Al2O3不大于4%。
2.锌精矿的杂质:
铜:在精矿中常呈铜的硫化物状况存在,焙烧时,首要构成不同方式的氧化亚铜,剩余的硫化铜易构成冰铜,下降炉料的熔点。湿法炼锌时,溶液中的Cu++腐蚀管道、阀门,在竖罐蒸馏时,往往有少数进入粗锌,影响产品锌质量。因而要求锌精矿含Cu不大于2%。
铅:锌精矿中含硫化铅较高时,构成易熔的铅硫,铅硫首要促进结块乃至使焙烧料熔化,阻挠硫的脱除。氧化铅易与许多金属氧化物构成低熔点共晶,在800℃时开端熔化,引起炉料在欢腾炉和烟道中结块。湿法炼铅中,焙砂浸出时,转化为硫酸铅,耗费硫酸。火法炼铅中,铅的氧化物在蒸馏罐中复原所得的铅,部分气化,冷凝成为锌锭中的杂质,影响产品锌质量,焙烧矿中硫酸铅在蒸馏罐中被复原为硫化铅,与其它金属硫化物可构成冰铜,构成罐壁的腐蚀。因而要求锌精矿中含铅不大于3%。
铁:铁在锌精矿中呈铁闪锌矿存在时,焙烧时构成铁酸锌。在湿法炼锌进程中,铁酸锌用稀酸浸出不溶解,影响锌的浸出率,添加浸出渣的处理费。精矿中游离的FeS焙烧时转化为Fe2O3,硫酸浸出时呈FeSO4进入溶液,在氧化中和时,生成絮状Fe(OH)3,影响稠密机弄清速度。在火法竖罐蒸馏时,焙烧矿中的Fe2O3复原成FeO与金属铁,其间金属铁在竖罐中构成积铁,影响竖罐温度升高,使锌蒸腾不充分,致使渣中含锌高;矿石中存在SiO2时,易与FeO构成硅酸盐腐蚀罐壁;当粗锌进入蒸馏塔时,粗锌含铁量直接影响塔的寿数。因而期望锌精矿含铁一般不大于16%,湿法炼锌不大于10%。
砷:精矿中含砷,在欢腾焙烧时,砷进入烟气,构成制硫酸时V2O5触煤中毒。焙烧矿中的砷绝大部分在浸出时被除去,但溶液含As高,则耗费FeSO4量大(铁量为砷量20倍),铁多渣多,带走的锌也多。As能在阴极上放电分出,发生烧板现象(阴极反熔)。因而要求精矿混合猜中As不大于0.5%。
二氧化硅:精矿中往往含有游离的SiO2和各种结合状况硅酸盐,在高温下与氧化锌构成硅酸锌。湿法浸出时,硅酸以胶体状进入溶液中,使产品浓缩,过滤工序极为困难。在蒸馏进程的高温条件下,SiO2与CaO、FeO等构成硅酸盐,腐蚀罐壁有碍蒸馏。要求精矿中SiO2不大于7%。
氟:在欢腾焙烧烟气中的氟,易使制酸体系瓷砖腐蚀,损坏设备。电解液中含氟高时,阴极锌不易剥离。要求锌精矿中F不大于0.2%。
三、铅锌冶炼对伴生组份的归纳收回:
1.铅冶炼时的归纳收回:
硫:在烧结机烟气中予以收回制硫酸。
铜:在鼓风炉熔炼时,以冰铜方式收回或在火法精粹时以含铜浮渣方式收回。
:在烧结烟尘中予以收回。
金、银、铂族金属、硒、碲和铋:在电解精粹阳极泥中收回,或在火法精粹的浮渣中收回。
锌:在鼓风炉渣顶用烟化法收回。
镉:在烟尘中予以收回。
2.锌冶炼时的归纳收回:
硫:在欢腾焙烧烟气中收回。
铅:在氧化锌浸出渣中收回。
金、银:在浸出渣顶用浮选法收回为精矿。
镉:在铜镉渣中予以收回。
铜:在铜镉渣中予以收回。
铟、镓、锗:在铟锗渣中收回。
钴:在净液时以钴渣方式收回。
:在除氟氯进程中(多膛炉或回转窑)的烟尘中收回。
四、铅锌冶炼产品质量标准:
1.铅金属见表1
2.锌金属见表2
铅 金 属 GB496—64 表1
铅品号
代 号
化 学 成 分 (%)
用 途 举 例
Pb≮
杂 质 不 大 于
Ag
Cu
Sb
Sn
As
Bi
Fe
Zn
Mg+Ca+Na
总和
1
Pb—1
99.994
0.0005
0.0005
0.0005
0.001
0.0005
0.003
0.0005
0.0005
0.003
0.006
铅粉和特殊用处
2
Pb—2
99.990
0.0005
0.001
0.001
0.001
0.001
0.005
0.001
0.001
0.003
0.01
铅板压延品、光学玻璃和铅丹
3
Pb—3
99.980
0.001
0.001
0.004
0.002
0.002
0.006
0.002
0.002
0.003
0.02
铅合金板栅和印刷铅板
4
Pb—4
99.950
0.0015
0.001
0.005
0.002
0.002
0.03
0.003
0.003
Mg 0.005
Ca+Na 0.002
0.05
耐酸衬子和管子
5
Pb—5
99.900
0.002
0.002
Sb+Sn
0.01
0.005
0.06
0.005
0.005
Mg 0.01
Ca+Na 0.04
0.01
焊锡、印刷铅字合金、铅包电缆、轴承合金
6
Pb—6
99.500
0.002
0.004
Sb+Sn+As
0.25
0.10
0. 01
0. 01
Mg 0.02
Ca+Na 0.10
0.5
铅字合金、淬火槽、水道管接头
锌 金 属 GB470—64 表2
锌
品
号
代 号
化 学 成 分 (%)
用 途 举 例
Zn≮
杂 质 不 大 于
Pb
Fe
Cd
Cu
As
Sb
Sn
总和
特1
Zn—01
99.995
0.003
0.001
0.001
0.0001
0.005
高档合金及特殊用处
1
Zn—1
99.99
0.005
0.003
0.002
0.001
0.01
压铸零件、电镀锌、高档氧化锌、医药化学试剂
2
Zn—2
99.96
0.015
0.01
0.01
0.001
0.04
电极锌片、黄铜、压铸零件、锌合金
3
Zn—3
99.90
0.05
0.02
0.02
0.002
0.1
锌板、热镀锌、铜合金
4
Zn—4
99.50
0.3
0.03
0.07
0.002
0.005
0.01
0.002
0.5
锌板、热镀锌、氧化锌、锌粉
5
Zn—5
98.70
1.0
0.07
0.2
0.005
0.01
0.02
0.002
1.3
含锌铜合金、普通氧化锌、普通铸件
炼铅质料首要为硫化铅精矿和少数块矿。铅的冶炼办法有火法和湿法两种,现在世界上以火法为主,湿法炼铅尚处于实验研讨阶段。火法炼铅基本上选用烧结焙烧——鼓风炉熔炼流程,占铅总产量的85—90%;其次为反响熔炼法,其设备可用膛式炉、短窑、电炉或旋涡炉;沉积熔炼很少选用。铅的精粹首要选用火法精粹,其次为电解精粹,但我国因为习气原因未广泛选用电解法。
炼锌的质料首要是硫化锌精矿和少数氧化锌产品。火法炼锌选用竖罐蒸馏、平罐蒸馏或电炉;湿法炼锌在近20年以来得到迅速发展,现时锌总产量的70—80%为湿法所出产。火法炼锌所得粗锌选用蒸馏法精粹或直接使用;而湿法炼锌所得电解锌,质量较高,无需精粹。
对难于分选的硫化铅锌混合精矿,一般选用一起产出铅和锌的密闭鼓风炉熔炼法处理。
关于极难分选的氧化铅锌混合矿,经长时间研讨构成了我国共同的处理办法,即用氧化铅锌混合矿原矿或其富集产品,经烧结或制团后在鼓风炉熔化,以便取得粗铅和含铅锌的熔融炉渣,炉渣进一步在烟化炉烟化,得到氧化锌产品,并用湿法炼锌得到电解锌。此外,也可以用回转窑直接烟化取得氧化锌产品。
二、精矿杂质对铅锌冶炼的影响:
1.铅精矿中的杂质:
铜:在精矿中呈含铜硫化物存在。在烧结焙烧温度下,反响为氧化铜,熔炼时复原为金属铜,进入粗铅,如粗铅含铜高(>2%)时,则需造冰铜,对铜进行收回,不然,熔炼时,铅、渣别离困难,且易阻塞虹吸道,构成处理困难,影响工人健康和铅的蒸腾丢失大。铅产品中合铜量较高时易使铅变硬。故要求铅精矿中含铜量<3%,混合精矿含铜<1%。
锌:在铅精矿中以硫化锌状况存在,焙烧时变成ZnO。在熔炼进程中不起化学变化,大部分进入炉渣,添加炉渣粘度,缩小铅液与炉渣比重差,而使二者别离困难,影响铅的收回率。部分ZnO或许凝结在炉壁上构成炉结,使操作困难。质猜中含锌高时,会构成高铁炉渣,添加铅在渣中的丢失。锌易使铅金属变硬不能压成薄片,并促进硫酸对铅的腐蚀性。因而要求铅精矿含锌不大于10%。
砷:在精矿中以毒砂(FeAsS)及雄黄(As2S3)的状况存在,熔炼时,部分复原成As2O3而蒸腾进入烟气,构成极有害的大气环境污染。部分As进入粗铅和炉渣;粗铅中含As高时,需选用碱性精粹法除As,产出的浮渣中所含的Na3AsO4极易溶于水而污染水源,致使人畜中毒。砷易与铅构成合金,使铅硬化,故要求铅精矿中含砷不大于0.6%。
氧化镁(MgO):熔点2800℃,添加炉渣熔点,且易使铁的氧化物在渣中溶解度下降,炉渣变粘,一般含MgO达3.5%,则毛病频频,因而期望铅精矿含MgO不大于2%。
氧化铝(Al2O3):熔点2050℃,使炉渣熔点增高,粘度增大,特别是与ZnO结组成锌尖晶石(ZnO·Al2O3),在鼓风炉中系不熔物质,使炉渣熔点与粘度明显升高,故要求精矿中Al2O3不大于4%。
2.锌精矿的杂质:
铜:在精矿中常呈铜的硫化物状况存在,焙烧时,首要构成不同方式的氧化亚铜,剩余的硫化铜易构成冰铜,下降炉料的熔点。湿法炼锌时,溶液中的Cu++腐蚀管道、阀门,在竖罐蒸馏时,往往有少数进入粗锌,影响产品锌质量。因而要求锌精矿含Cu不大于2%。
铅:锌精矿中含硫化铅较高时,构成易熔的铅硫,铅硫首要促进结块乃至使焙烧料熔化,阻挠硫的脱除。氧化铅易与许多金属氧化物构成低熔点共晶,在800℃时开端熔化,引起炉料在欢腾炉和烟道中结块。湿法炼铅中,焙砂浸出时,转化为硫酸铅,耗费硫酸。火法炼铅中,铅的氧化物在蒸馏罐中复原所得的铅,部分气化,冷凝成为锌锭中的杂质,影响产品锌质量,焙烧矿中硫酸铅在蒸馏罐中被复原为硫化铅,与其它金属硫化物可构成冰铜,构成罐壁的腐蚀。因而要求锌精矿中含铅不大于3%。
铁:铁在锌精矿中呈铁闪锌矿存在时,焙烧时构成铁酸锌。在湿法炼锌进程中,铁酸锌用稀酸浸出不溶解,影响锌的浸出率,添加浸出渣的处理费。精矿中游离的FeS焙烧时转化为Fe2O3,硫酸浸出时呈FeSO4进入溶液,在氧化中和时,生成絮状Fe(OH)3,影响稠密机弄清速度。在火法竖罐蒸馏时,焙烧矿中的Fe2O3复原成FeO与金属铁,其间金属铁在竖罐中构成积铁,影响竖罐温度升高,使锌蒸腾不充分,致使渣中含锌高;矿石中存在SiO2时,易与FeO构成硅酸盐腐蚀罐壁;当粗锌进入蒸馏塔时,粗锌含铁量直接影响塔的寿数。因而期望锌精矿含铁一般不大于16%,湿法炼锌不大于10%。
砷:精矿中含砷,在欢腾焙烧时,砷进入烟气,构成制硫酸时V2O5触煤中毒。焙烧矿中的砷绝大部分在浸出时被除去,但溶液含As高,则耗费FeSO4量大(铁量为砷量20倍),铁多渣多,带走的锌也多。As能在阴极上放电分出,发生烧板现象(阴极反熔)。因而要求精矿混合猜中As不大于0.5%。
二氧化硅:精矿中往往含有游离的SiO2和各种结合状况硅酸盐,在高温下与氧化锌构成硅酸锌。湿法浸出时,硅酸以胶体状进入溶液中,使产品浓缩,过滤工序极为困难。在蒸馏进程的高温条件下,SiO2与CaO、FeO等构成硅酸盐,腐蚀罐壁有碍蒸馏。要求精矿中SiO2不大于7%。
氟:在欢腾焙烧烟气中的氟,易使制酸体系瓷砖腐蚀,损坏设备。电解液中含氟高时,阴极锌不易剥离。要求锌精矿中F不大于0.2%。
三、铅锌冶炼对伴生组份的归纳收回:
1.铅冶炼时的归纳收回:
硫:在烧结机烟气中予以收回制硫酸。
铜:在鼓风炉熔炼时,以冰铜方式收回或在火法精粹时以含铜浮渣方式收回。
:在烧结烟尘中予以收回。
金、银、铂族金属、硒、碲和铋:在电解精粹阳极泥中收回,或在火法精粹的浮渣中收回。
锌:在鼓风炉渣顶用烟化法收回。
镉:在烟尘中予以收回。
2.锌冶炼时的归纳收回:
硫:在欢腾焙烧烟气中收回。
铅:在氧化锌浸出渣中收回。
金、银:在浸出渣顶用浮选法收回为精矿。
镉:在铜镉渣中予以收回。
铜:在铜镉渣中予以收回。
铟、镓、锗:在铟锗渣中收回。
钴:在净液时以钴渣方式收回。
:在除氟氯进程中(多膛炉或回转窑)的烟尘中收回。
四、铅锌冶炼产品质量标准:
1.铅金属见表1
2.锌金属见表2
铅 金 属 GB496—64 表1
铅品号
代 号
化 学 成 分 (%)
用 途 举 例
Pb≮
杂 质 不 大 于
Ag
Cu
Sb
Sn
As
Bi
Fe
Zn
Mg+Ca+Na
总和
1
Pb—1
99.994
0.0005
0.0005
0.0005
0.001
0.0005
0.003
0.0005
0.0005
0.003
0.006
铅粉和特殊用处
2
Pb—2
99.990
0.0005
0.001
0.001
0.001
0.001
0.005
0.001
0.001
0.003
0.01
铅板压延品、光学玻璃和铅丹
3
Pb—3
99.980
0.001
0.001
0.004
0.002
0.002
0.006
0.002
0.002
0.003
0.02
铅合金板栅和印刷铅板
4
Pb—4
99.950
0.0015
0.001
0.005
0.002
0.002
0.03
0.003
0.003
Mg 0.005
Ca+Na 0.002
0.05
耐酸衬子和管子
5
Pb—5
99.900
0.002
0.002
Sb+Sn
0.01
0.005
0.06
0.005
0.005
Mg 0.01
Ca+Na 0.04
0.01
焊锡、印刷铅字合金、铅包电缆、轴承合金
6
Pb—6
99.500
0.002
0.004
Sb+Sn+As
0.25
0.10
0. 01
0. 01
Mg 0.02
Ca+Na 0.10
0.5
铅字合金、淬火槽、水道管接头
锌 金 属 GB470—64 表2
锌
品
号
代 号
化 学 成 分 (%)
用 途 举 例
Zn≮
杂 质 不 大 于
Pb
Fe
Cd
Cu
As
Sb
Sn
总和
特1
Zn—01
99.995
0.003
0.001
0.001
0.0001
0.005
高档合金及特殊用处
1
Zn—1
99.99
0.005
0.003
0.002
0.001
0.01
压铸零件、电镀锌、高档氧化锌、医药化学试剂
2
Zn—2
99.96
0.015
0.01
0.01
0.001
0.04
电极锌片、黄铜、压铸零件、锌合金
3
Zn—3
99.90
0.05
0.02
0.02
0.002
0.1
锌板、热镀锌、铜合金
4
Zn—4
99.50
0.3
0.03
0.07
0.002
0.005
0.01
0.002
0.5
锌板、热镀锌、氧化锌、锌粉
5
Zn—5
98.70
1.0
0.07
0.2
0.005
0.01
0.02
0.002
1.3
含锌铜合金、普通氧化锌、普通铸件