歐亞暉,韓雯翰,崔 勝,楊躍新,譚 霖
(郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司,湖南 郴州 423038)
湖南某公司在處理鉍鉛陽(yáng)極泥時(shí)是采用富氧還原熔煉,使鉍和大部分金銀等有價(jià)金屬進(jìn)入貴鉛中,將高銀高鉍的貴鉛投入到分銀爐進(jìn)行吹煉,產(chǎn)出氧化鉍渣和粗銀,因產(chǎn)出的氧化鉍渣含鉍和銅相對(duì)較高,為使鉍、銅分離,該公司采用火法造锍還原熔煉,產(chǎn)出貴鉍和鉍冰銅。氧化鉍渣中的金、銀大部分進(jìn)入到鉍冰銅,直接外銷金銀計(jì)價(jià)系數(shù)低,不合算。該公司以前的處理方法是高銀鉍冰銅與低銀鉛冰銅按一定比例搭配,通過(guò)“氧壓酸浸-旋流電積”工藝處理,產(chǎn)出的含銅溶液通過(guò)旋流電積產(chǎn)出陰極銅,浸出渣返回粗鉛系統(tǒng)搭配鉛精礦回收金、銀、鉛等有價(jià)金屬,該工藝的缺點(diǎn)一是鉍冰銅中的高含量有價(jià)金屬被分散到低銀浸出渣中,不利于回收,二是銀浸出渣返回鉛系統(tǒng)冶煉周期長(zhǎng),金、銀、鉛等金屬回收率低。為高效回收處理鉍冰銅中金、銀、鉛等金屬,該公司經(jīng)過(guò)不斷嘗試摸索,將鉍冰銅單獨(dú)破碎研磨過(guò)篩至-120目以下,送反應(yīng)釜進(jìn)行酸性氧壓浸出后,將鉛、銀等有價(jià)金屬富集到浸出渣中,再將高銀浸出渣直接返回銀冶煉系統(tǒng),與鉛陽(yáng)極泥搭配使用,高效回收浸出渣中鉛、銀、金等有價(jià)金屬[1-4]。
某批次氧化鉍渣,其成分如表1所示,該公司結(jié)合自身特點(diǎn)以及實(shí)際情況,通過(guò)轉(zhuǎn)爐火法造锍還原工藝來(lái)處理氧化鉍渣,產(chǎn)出貴鉍和鉍冰銅[5-6],鉍冰銅成分如表2所示,具體工藝流程如圖1所示,是在生產(chǎn)過(guò)程中加入純堿、硫鐵礦、螢石球、還原煤等輔料。純堿在熔煉過(guò)程中大部分被硫化成硫化鈉(Na2S)進(jìn)入冰銅,其余部分形成各式鹽類進(jìn)入爐渣,從而降低了冰銅和爐渣的熔點(diǎn),使熔煉過(guò)程在較低的溫度下進(jìn)行,同時(shí)也使冰銅含鉍量大大地降低;螢石球的加入可以降低冰銅和爐渣的熔點(diǎn),加強(qiáng)熔體流動(dòng)性;造锍熔煉過(guò)程中物料中的銅與硫鐵礦反應(yīng),以Cu2S的形態(tài)進(jìn)入冰銅相,金、銀等貴金屬幾乎都富集在冰銅中;焦粉在熔煉還原過(guò)程中使硫化鉍和氧化鉍還原成金屬鉍,由于鉍和冰銅的比重不同而得以分離,同時(shí)焦粉防止上層料氧化?;鸱ㄔ祜尺€原主要發(fā)生如下反應(yīng):
圖1 鉍冰銅產(chǎn)出工藝流程
表1 氧化鉍渣主要化學(xué)成分
表2 鉍冰銅主要化學(xué)成分
處理高銀鉍冰銅采用氧壓浸出工藝技術(shù),其工藝流程如圖2所示,氧壓酸浸的特點(diǎn)是有效實(shí)現(xiàn)鉍冰銅中的Cu與有價(jià)金屬Pb、Ag、Au等的選擇性分離,鉍冰銅中的銅進(jìn)入浸出液中,鉛、金、銀等有價(jià)金屬99%以上入渣,鐵入渣率90%以上,其次氧壓浸出最突出的優(yōu)點(diǎn)就是把原料中的硫氧化轉(zhuǎn)化為元素硫,避免了傳統(tǒng)火法冶煉中必須治理的SO2環(huán)境污染問題,過(guò)程中無(wú)“三廢”排放,符合“清潔生產(chǎn)”的環(huán)保原則。
圖2 氧壓浸出處理鉍冰銅工藝圖
為達(dá)到較優(yōu)的氧壓浸出條件以及產(chǎn)出達(dá)標(biāo)的浸出液,通過(guò)實(shí)踐摸索,需控制以下相關(guān)工藝指標(biāo):鉍冰銅物料粒度-120目,硫酸濃度120~150g/l,液固比4~5:1,氧壓1.1~1.2MPa,溫度150+-5度,浸出時(shí)間2~2.5h,分散劑用量2%。銅的浸出率大于99.5%,鉍、鉛、銀、金、鐵基本全部進(jìn)入浸出渣。
氧壓酸性浸出時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):
表3是某批鉍冰銅經(jīng)氧壓浸出技術(shù)處理后得到的浸出渣主要化學(xué)成份。
表3 鉍冰銅浸出渣主要化學(xué)成份
某批次陽(yáng)極泥,其成分如表4所示,該公司銀冶煉系統(tǒng)在側(cè)吹還原爐內(nèi)處理鉛陽(yáng)極泥,日處理量60t/d,處理能力相對(duì)較強(qiáng),同時(shí)每月自產(chǎn)高銀浸出渣約120t,以前都是與鉛精礦搭配進(jìn)入底吹爐產(chǎn)出粗鉛,回收了浸出渣中的有價(jià)金屬?,F(xiàn)經(jīng)過(guò)實(shí)踐摸索,高銀浸出渣直接與鉛陽(yáng)極泥在側(cè)吹還原爐中搭配使用,還原熔煉時(shí),產(chǎn)出高銀貴鉛,貴鉛再通過(guò)分銀爐吹煉,產(chǎn)出粗銀和鉍冰銅,大部分有價(jià)金屬進(jìn)入了粗銀,少部分進(jìn)入鉍冰銅中,這樣,所有有價(jià)金屬都在這個(gè)較短的生產(chǎn)流程內(nèi)形成一個(gè)閉循環(huán),基本上沒有金屬流失。高銀浸出渣與鉛陽(yáng)極泥搭配比例為0.15~0.2:1,生產(chǎn)過(guò)程中再加入一定比例的堿性壓濾渣,能較好保證爐況正常運(yùn)行,控制尾氣二氧化硫不超標(biāo),高效回收浸出渣中有價(jià)金屬。
表4 鉛陽(yáng)極泥化學(xué)成分
表5是搭配浸出渣前側(cè)吹爐產(chǎn)出貴鉛化學(xué)成分,表6是搭配浸出渣后側(cè)吹爐產(chǎn)出貴鉛的化學(xué)成分。
表5 搭配浸出渣前側(cè)吹爐產(chǎn)出貴鉛化學(xué)成分
表6 搭配浸出渣后側(cè)吹爐產(chǎn)出貴鉛的化學(xué)成分
從數(shù)據(jù)結(jié)果分析可得,高銀浸出渣按0.15~0.2:1與鉛陽(yáng)極泥搭配使用,產(chǎn)出的貴鉛化學(xué)成分與不搭配相比基本無(wú)太大變化,且爐況穩(wěn)定。
通過(guò)轉(zhuǎn)爐火法造锍還原工藝來(lái)處理氧化鉍渣,產(chǎn)出貴鉍和鉍冰銅,再采取氧壓酸浸實(shí)現(xiàn)鉍冰銅中的Cu與有價(jià)金屬Pb、Ag、Au等的選擇性分離,得到含量較高的高銀浸出渣,高銀浸出渣直接返回銀冶煉系統(tǒng)與鉛陽(yáng)極泥搭配熔煉,實(shí)現(xiàn)高效回收鉛、銀、金的有價(jià)金屬,通過(guò)實(shí)踐證明,新工藝是可行的。