火法湿法联合工艺综合回收脆硫铅锑矿中有价金属的研究-有色冶金专业论文.docx

IIII IIII I I li lt I III I I f It III Y1 9 1 7990 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名： 日期：凼!』年』月』日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文， 允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名 导师签名捂L日期．一年厶皇日 博士学位论文 博士学位论文 摘要 摘要 研究开发了用火法湿法联合工艺综合回收脆硫铅锑矿精矿中有 价金属的新工艺流程。脆硫铅锑矿精矿经熔炼(配料时加入纯碱和煤 粉)，硫以硫化钠的形式进入熔炼渣中，同时产出铅锑合金；铅锑合 金用于直接吹炼生产锑白产品，吹炼锑白后产出的粗铅进入电解铅系 统生产电铅，电铅阳极泥用来回收银等；从熔炼渣中回收的碱(硫化 钠)用于浸出脆硫铅锑矿精矿中的锑，以制造焦锑酸钠产品和硫代硫 酸钠副产品；熔炼渣经碱回收后，最终富集有来自原料中的锌、铁、 铟等金属元素，其中的锌、铁等元素大都以硫化物的形式存在，可通 过浮选方法分离出锌精矿，从而使脆硫铅锑矿精矿中的锌、铟等有价 金属得以回收。 对脆硫锑铅矿碱性还原熔炼过程进行理论分析，在碱性熔炼主过 程中主金属铅锑及金属银等进入金属相，而伴生元素铜、铁、锌等基 本上不参与熔炼反应而直接以硫化物形式进入渣相；硫则以硫化钠的 形式进入渣相。对铅锑合金氧化吹炼过程进行热力学计算，铅锑合金 中的铁、锡等杂质可通过氧化精炼除去；砷则通过碱性氧化方式脱除； 在500～1000℃范围内，合金中的锑主要以三氧化二锑形式进入气相， 而不是以金属锑的形式进入气相。 确定了脆硫铅锑矿精矿碱性熔炼的具体条件为：配料比例为脆硫 铅锑矿：纯碱：煤粉；石灰浆=100：50：10；10，料柱1．01．5m、风量61～ 65m3／min、风压30--．60mmHg、中心温度1400℃、熔渣温度1000℃、 焦率16．8％。在此条件下，床能达到llOt球I羽／(m2．d)i金属入合金直 收率Pb 85．67％、Sb 82．870％、Ag 87．08％；金属回收率Pb 94．03％、 Sb 96．70％、Ag 89．33％、Zn 97．63％、In 68．33％；铜、砷的入渣率Cu 72．63％、As 68．88％；熔炼渣渣率(按投入的精矿计)65．6％；熔炼渣 含Na2S 52％；合金品位(Pb+Sb)97．80％1其中Pb 53．13％、Sb 44．67％； 锑氧粉产出率(按投入的精矿计)7．36％1入炉物料中带入的硫有 99．3％被固定在熔炼渣中，炉子烟气中S02平均浓度为588 ppm，已 经达到工业废气二类排放标准，较好地消除了s02废气污染。 熔炼渣中硫化钠浸出试验的最佳条件为S：L-I：4、温度90℃、时 间90min时，硫化钠的浸出率约为91％，所得滤液含硫化钠约1 lOg／L， 锑浸出率平均达到91．83％，杂质元素砷也有部分被浸出，浸出率为 博士学位论文 博士学位论文 摘要 80％，熔炼渣浸出渣(锌矿)的渣率约为50％；熔炼渣浸出渣中锌和 铁等元素基本上都以硫化物形式存在于渣(锌矿)中，此锌矿经化学 浮选可产出高银铟含量的多金属型锌精矿。采用压缩空气作氧化剂氧 化硫代亚锑酸钠溶液，氧化时间大于45h，溶液中锑的沉淀率约98％ 左右，氧化后液中锑的浓度小于le,／L，产出的焦锑酸钠产品达到电子 工业级二级品的质量要求。通过加硫酸中和以及加硫酸亚铁可部分除 去氧化后液中的砷和锑，使其浓度分别降至o．059：L和0．39／L以下后， 通过浓缩、结晶生产出的硫代硫酸钠产品达N-级品的质量要求。 采用碱性精炼进行除去粗铅锑合金中杂质元素的实验研究，向熔 体中鼓入空气时，可使得氧气能充分与金属面接触，从而达到良好的 除杂效果，选择合适的碱性精炼体系为氢氧化钠+空气体系。精合金 产出率平均为95．84％，杂质元素的去除率