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015年2月第1期
郭天立等:锌铅铜冶炼中铊的治理途径探索
锌铅铜冶炼中铊的治理途径探索
郭天立,程永强,美英洲
(葫芦岛锌业股份有限公司,辽宁葫芦岛125003)
[摘要]本文重点论述了铊在锌铅铜冶炼中的分布,闻述了在规模化前提下解决铊的完全治理和最
大化富集。
[关键词]铅锌铜冶炼;铊;分布;回收
[中图分类号]TF843
[文献标志码]B
文章编号]1672-6103(2015)01-0067-04
铊是重有色稀散金属,在地壳中的含量极微。
返粉铅锌混合矿熔剂
金属铊、铊基合金以及铊的许多化合物在现代工业
中有特殊用途,同时也是剧毒物质。由于铊的稀散
鼓风烧结
性质,在铜铅锌等重有色金属冶炼中,铜精矿、铅精
烧结块
电尘
矿、锌精矿等矿物中的铊含量极低甚至没有,所以过
密闭鼓风炉
浸出
去对铊在重金属冶炼中的分布及走向、富集回收、环
保治理等的研究和生产实践不多。近年来,随着人
粗锌
铜渣洮合熔体
置换
们环保意识的加强,这方面的关注与研究越来越多,
精炼
炉渣
粗铅海绵镉
逐渐探索铜铅锌冶炼中铊的富集回收及环保治理的
(回收铊)
解决方案意义重大。
高镉锌
精锌姻化处理」火法精炼上
(回收铊
(外售
氧化锌除杂粗铅精炼渣
铊在锌铅铜冶炼中的分布
电解反射烙
在锌铅铜冶炼过程中,精矿中的铊由于高温下
挥发性远大于主金属锌铅铜,大部分在火法脱硫工
电铅铅冰铜粗铅
序挥发进人烟尘,和镉的分布特点类似。
(外售)(回收铊)
1.1铊在密闭鼓风炉炼铅锌工艺中的分布
图1密闭鼓风炉炼铅锌工艺流程图
密闭鼓风炉炼铅锌工艺流程见图1。
铅火法精炼中进人精炼渣,精炼渣在还原反射炉处
在密闭鼓风炉炼铅锌工艺中,铊和镉一样,绝大
理中,铊留在粗铅和铅冰铜中。粗铅继续返回火法
部分在烧结工序挥发进入烧结烟尘中,约占88%~
精炼处理,铅冰铜开路处理。铅冰铜中的铊占铅锌
90%。部分铊留在烧结块中进人鼓风炉;在鼓风炉
混合矿中铊总量的5%~6%,铅冰铜中的铊是密闭
还原条件下,铊分散于粗锌、粗铅和鼓风炉渣中。粗
鼓风炉炼铅锌工艺铊的开路产物之一。烧结烟尘由
锌中的铊在精炼过程基本全部进人到高镉锌中,高
于镉的富集需要水洗或酸浸生产海绵镉,烧结烟尘
镉锌中的铊约占铅锌混合矿中铊总量的0.4%~
0.5%,高镉锌是密闭鼓风炉炼铅锌工艺铊的开路产
中的铊基本上随镉一起进入海绵镉中。烧结副产物
海绵镉中的铊是密闭鼓风炉炼铅锌工艺中铊的主要
物之一。鼓风炉渣中的铊经烟化炉烟化后进入烟尘
开路产物。
返回原料系统,弃渣中基本没有铊。粗铅中的铊在1.2铊在湿法炼锌工艺中的分布
作者简介]郭天立(1966-),男,辽宁人,硕土研究生,教授级高级
在湿法炼锌的几种细分工艺中,浸出渣火法处
工程师,从事重金属冶金技术管理工作。
理流程的工艺废渣排放最环保。也就是采用硫化锌
[收稿日期]2014~01-22
精矿焙烧脱硫制酸一焙烧矿常规浸出-浸出渣挥发
中国有色冶金A生产实践篇·综合利用与环保
窑(或烟化炉)回收渣中残锌的流程废渣排放最环多膛炉烟尘是湿法炼锌工艺铊的重要开路产物。多
保,本文以该工艺为背景分析工艺中铊的分布,湿法膛炉焙砂再次浸出,浸出液混人焙烧矿常规浸出系
炼锌的工艺流程见图2。
统,实现系统内循环。多膛炉焙砂浸出渣主成分是
硫化锌精矿
铅,俗称铅泥,铅泥中的铊占锌精矿中铊总量的
0.9%左右,是湿法炼锌工艺铊的又ー开路产物。
酸化焙烧
1.3铊在铜治炼工艺中的分布
焙砂
在以硫化铜精矿为原料的铜冶炼工艺中,伴生
干式球磨机
在硫化铜精矿中的铊,全部分散在铜的火法冶炼阶
磨后矿
段,不会进人铜电解环节。
焦粉浸出渣
火法炼铜的原则流程见图3。
浸出
燃料转炉渣铜矿溶剂
精砂
挥发窑
硫酸锌溶液
锌粉
熔炼
氧化锌
多脞炉焙烧
净化后液
铜镉渣
炉渣
熔炼烟尘
高温固化弃掉
(回收铊)
焙砂
电解
浸出
吹炼
多膛炉尘
(回收铊
浸出
阴极锌出液
铜富集渣
吹炼渣
粗铜
吹炼烟尘
回收
(回收铊)
熔铸
精炼
含锌溶液
铅泥
置换
(回收铊)锌锭海绵锸
精炼烟尘
(回收铊)
精炼斤粗铜
精炼渣
回收铊
图2湿法炼锌的工艺流程
电解
在硫化锌精矿焙烧过程中,由于焙砂和烟尘均
电铜
作为焙烧矿的组成部分全部进入焙烧矿浸出工序,
图3火法炼铜的原则流程图
可以认为在硫化锌精矿焙烧工序铊全部进入焙
烧矿
火法炼铜基本上分为三个阶段:熔炼、吹炼、火
在浸出工序,焙烧矿中的铊大部分进入浸出液法精炼,铊在这三个阶段品位基本没有明显的富集,
中,在后续的净化工序锌粉置换除铜镉过程中全部呈分散式分布。
进人铜镉渣。铜镉渣进一步浸出分离回收海绵镉和
在熔炼过程中,铜精矿中约15%的铊进入烟尘
铜富集渣,铊绝大部分分散在海绵镉中,约占锌精矿
中,铜熔炼烟尘是铊开路产物之一。也有部分铊进
中铊总量的80%,少部分残留在铜富集渣中,约占入冰锔和弃渣中。弃渣经过1000℃以上的高温固
锌精矿中铊总量的8%~9%。铜镉渣回收产出的
化,是惰性非常好的无害渣
海绵镉和铜集渣是湿法炼锌工艺铊的主要开路
吹炼阶段,随冰铜进入这一工序的铊绝大部分
产物。
进人吹炼烟尘中,约占铜精矿中总铊的80%,也可
在浸出工序,焙烧矿中的少部分铊残留在浸出能有极少部分进人粗铜和吹炼渣中。冰铜吹炼的烟
渣中。浸出渣经挥发窑(或烟化炉)挥发,挥发窑尘是铊开路的主要产物之一。吹炼渣返回铜嫆炼工
(或烟化炉)渣即使残留有少量铊,经过1200℃的序循环使用,没有开路。
高温固化,也变成了惰性非常好的无害渣,铊基本上
火法精炼阶段,粗铜中可能存在的铊,全部分布
进入氧化锌烟尘中。烟化氧化锌经多膛炉脱氟氯
在烟尘和精炼渣中。粗铜火法精炼的烟尘中含有的
只有少部分铊留在多膛炉焙砂中,绝大部分铊进人铊最高可达到铜精矿中总铊的4%~5%,精炼渣返
多膛炉烟尘中,约占锌精矿中铊总量的8%~9%
回上道工序循环使用,没有开路。粗铜火法精炼烟