SKS炼铅法处理高硫高银矿的生产实践.pdf

2 0 1 5 年第1 2 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 1 7 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 0 0 7 7 5 4 5 ．2 0 1 5 ．1 2 ．0 0 5 S K S 炼铅法处理高硫高银矿的生产实践 刘繁，郑菊初 五矿铜业 湖南 有限公司，湖南衡阳4 2 1 5 1 3 摘要以生产实践为依据，考察S K S 炼铅法工艺处理高硫高银矿的过程中，对底吹炉的一次沉铅率以及 底吹炉产出粗铅与否对整个工艺中银回收率的影响，并提出最适宜银回收的银品位。 关键词高硫高银铅矿；S K S 炼铅法；银回收率 中图分类号T F 8 1 2文献标志码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 5 1 2 0 0 1 7 0 3 P l a n tP r a c t i c eo fT r e a t i n gH i g hS i l v e ra n dS u l f u rL e a dO r eb yS K SP r o c e s s L I UF a n ，Z H E N GJ U c h u M i n m e t a l sC o p p e r H u n a n C o ．，L t d ，H e n g y a n g4 2 1 5 1 3 ，H u n a n ，C h i n a A b s t r a c t E f f e c t so ft r e a t i n gh i g hs u l f u ra n ds i l v e rl e a do r eb yS K Sp r o c e s so nl e a ds i n k i n gr a t ei nb o t t o m b l o w i n gf u r n a c ea n de f f e c to fc r u d el e a dp r o d u c t i o ni nb o t t o mb l o w i n gf u r n a c eo ns i l v e rr e c o v e r yw e r e i n v e s t i g a t e db a s e do np l a n tp r a c t i c e ．T h eo p t i m u ms i l v e rg r a d ei no r et or e c o v e rs i l v e ri sp u tf o r w a r d ． K e yw o r d s h i g hs u l f u ra n ds i l v e rl e a do r e ；S K Sp r o c e s s ；s i l v e rr e c o v e r y 1 S K S 工艺简介 “S K S 炼铅法”即“水口山炼铅法”，该工艺主要 以铅精矿为原料，同时搭配处理铅杂料、硫精矿、高 硫高银矿等物料，混合粒矿进入底吹炉后进行自热 熔炼，并产出部分粗铅，烟气经余热锅炉降温、电收 尘除尘后制酸，高铅渣经冷却后送鼓风炉还原为金 属铅。随着近年国内外有色金属价格的低迷，原材 料、能源价格持续上扬，有色金属生产及加工企业的 生产利润空间越来越少，目前国内铅冶炼厂只有通 过加大高金、高银矿等高富含铅原料的处理，才能为 企业创造效益口] 。本文根据生产数据，分析了用 S K S 炼铅法处理高硫高银矿的生产情况，并总结出 合理的工艺参数。 2 高硫高银矿成分 高硫高银矿含A u0 ．1 0 9 ／t 、A g62 0 0 9 ／t 、P b 收稿日期2 0 1 5 0 6 2 6 作者简介刘繁 1 9 8 8 一 ，男，湖南衡阳人，助理工程师 3 ．2 5 ％，其他成分 ％ S b0 ．3 0 、S i 0 22 6 ．2 4 、Z n 0 ．4 0 、C u0 ．2 5 、S3 2 ．7 0 、A s1 ．2 5 。银在高银矿中主 要以辉银矿 A g 。S 形式存在，在底吹炉熔炼过程 中心] 。部分银生成硫酸银，硫酸银在8 5 0 ℃／d 1 开始 离解，由于底吹炉熔炼温度一般都大于8 5 0 ℃，因 此，银一般是以金属银的形式富集于粗铅中，粗铅和 冰铜层对金、银等贵金属具有很好的富集效果。 3 处理高硫高银矿对底吹炉、鼓风炉 生产及银回收率的影响 3 ．1 未处理高硫高银矿时底吹炉和鼓风炉的经济 技术指标 表1 3 ．2 高硫高银矿的投入量对底吹炉一次沉铅率的 影响 高硫高银矿投入量的变化直接体现在粒矿含银 品位上，其对底吹炉沉铅率的影响如图1 所示。 万方数据 1 8 有色金属 冶炼部分 h t t p ／[ y s y l ．b g r i m m ．o n 2 0 1 5 年第1 2 期 表1 主要经济技术指标 T a b l e1M a i ne c o n o m i ca n dt e c h n i c a li n d e x 母 碍 勰 蜉 套 督 堪 粒矿含银量， g ‘t - 1 图1底吹炉沉铅率和入炉粒矿银含量的关系 F i g ．1R e l a t i o n s h i pb e t w e e n l e a ds i n k i n gr a t ei n b o t t o mb l o w i n gf u r n a c ea n ds i l v e rg r a d eo fo r e 由图1 可见，随着高硫高银矿投入量的增加，底 吹炉沉铅率逐渐降低，在粒矿银含量大于12 0 0g ／t 以后，底吹炉沉铅率下降明显。经生产实践和理论 分析，主要原因是高硫高银矿的铅品位低，硫和硅含 量偏高。 1 铅品位低。从高硫高银矿成分可以发现，铅 品位仅为3 ．2 5 ％，底吹炉要产出粗铅，则必须保证 人炉混合精矿的铅品位达到≥4 5 ％[ 3 ] ，这就限制了 高硫高银矿在配料过程中的投入量，搭配的量越多， 粒矿铅品位越低，直接导致了底吹炉沉铅率的降低。 2 硫品位高。高硫高银矿的硫含量高达 3 2 ．7 0 ％，底吹炉为自热熔炼过程，主要是依靠铅精 矿里的硫化物和工业氧气反应，产生二氧化硫和热 量，以维持炉内温度[ 4 ] ，因此控制底吹炉的炉内的温 度变化主要是通过控制入炉粒矿的硫含量来实现 的，如表1 所示要求入炉混合精矿含硫控制在1 4 ％ ～1 6 ％。高硫高银矿含硫高，搭配越多，炉内发热量 就越大，烟气温度高，超过电收尘器工作温度，导致 电收尘极板变形、短路等，影响其收尘效果，同时炉 内的高温还降低了耐火砖的使用寿命，容易引起炉 体变形。 3 硅含量高。高硫高银矿S i O 。含量达到 2 6 ．2 4 ％，F e 和C a O 含量偏低，这就使得渣的S i O z 量偏高，渣的熔点低，不利于沉铅反应的进行，铅无 法沉降下来，并且渣特别稀，经常出现铅V 1 冒渣和堵 不住渣的现象，为保证生产不得不配人铁渣来提高 铁硅比，从而提高了生产成本。 3 。3 高硫高银矿的投入量对底吹炉粗铅含银量的 影响 虽然高硫高银矿的银主要是在底吹炉的粗铅中 富集，但银在粗铅中的溶解度是有限的，当粗铅含银 量达到一定值后，再增加银含量的投入，粗铅就很难 再富集了。为最大限度地提高银的综合回收，我们 考察了底吹炉产出粗铅含银量与入炉粒矿含银量的 关系，结果如图2 所示。当底吹炉的人炉粒矿含银 量大于20 0 0g ／t 以后，粗铅的银含量几乎不再随着 入炉粒矿银含量的提高而提高，粗铅含银量保持在 1 00 0 0g ／t 左右，此时粗铅的银含量已基本趋于饱 和状态，因此高硫高银矿的加入量必须以控制人炉 粒矿含银量在20 0 0g ／t 以下为目标。 f _ 曲 ≮ 蛔 磷 锄 寇 囊 冬 g 世 粒矿含银量， g t 。1 图2 底吹炉产出粗铅含银量与入炉粒矿 含银量的关系 F i g ．2R e l a t i o n s h i pb e t w e e ns i l v e rc o n t e n ti n c r u d el e a da n ds i l v e rg r a d eo fo r e 3 ．4 底吹炉产出粗铅与不产粗铅对鼓风炉渣含银 的影响 根据S K S 法炼铅法工艺的特点，银的回收主要 是通过底吹炉和鼓风炉的粗铅富集，底吹炉的高铅 渣含银可以进鼓风炉回收，而鼓风炉渣进入烟灰炉 处理，无法回收其中的银，因此降低鼓风炉的渣含银 量就变得及其重要，对提高整个系统的银回收率具 有决定性意义。下面在底吹炉人炉粒矿含银品位不 变的情况下研究底吹炉是否产出粗铅对鼓风炉渣含 银的影响，结果如图3 ～4 所示。 万方数据 2 0 1 5 年第1 2 期 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n f 一 曲 翻 罪 扪 趔 器 匿 较 高铅渣银含量／ g t 一1 图3 底吹炉产出粗铅时鼓风炉渣含银量与 高铅渣含银量的关系 F i g ．3R e l a t i o n s h i pb e t w e e ns i l v e rc o n t e n t i nh i g h - l e a d - - s l a ga n ds i l v e rc o n t e n ti nb l a s t f u r n a c es l a gw i t hc r u d el e a do u t p u ti nb o t t o m b l o w i n gf u r n a c e ， L ● 3 鲫 鹾 缸 趔 S 匮 辎 1 2 0 0 1 6 0 02 0 2 4 0 02 8 0 0 3 2 1 03 6 0 04 0 0 0 高铅渣银含量， g t 1 图4 底吹炉未产出粗铅时鼓风炉渣含银量 与高铅渣含银量的关系 F i g ．4 R e l a t i o n s h i pb e t w e e ns i l v e rc o n t e n t i nh i g h 。l e a d 。s l a ga n ds i l v e rc o n t e n ti nb l a s t f u r n a c es l a gw i t h o u tc r u d el e a do u t p u ti n b o t t o mb l o w i n gf u r n a c e 1 底吹炉产出粗铅时，高硫高银矿的银基本上 都在底吹炉的粗铅中富集回收，少部分未回收的银 进入高铅渣，整体的高铅渣银含量不高，平均在8 0 0 g ／t 左右，高铅渣铅含量的减少使得鼓风炉的渣含 银量也相应偏低，平均保持在1 4 ～1 5g ／t ，整个系统 的银回收率很高，可以达到9 7 ．7 1 ％，此时从银在粗 铅中回收的分布来看，底吹炉粗铅约占7 4 ％，鼓风 炉约占2 6 ％。 2 底吹炉未产出粗铅时，由于底吹炉未产出粗 铅，高硫高银矿的银全部进入高铅渣，使得高铅渣银 含量升高，平均银含量达到了22 0 0 ～24 0 0g ／t ，在 鼓风炉银回收率一定的情况下，高铅渣银含量的升 高使得鼓风炉渣含银量也相应升高，平均含银量达 到了3 3 ～3 4g ／t ，使得银的回收率降低到9 2 ％～ 9 3 ％，直接导致了银的损失。 4 结论及建议 1 由于高硫高银矿的铅品位低，硫和硅含量偏 高，在底吹炉的原料中增加高硫高银矿的比例，会降 低底吹炉的一次沉铅率；生产时为保证底吹炉的正 常沉铅，需配入高铅低硫的杂料，同时还需配入少量 铁渣，保证铁硅比控制在1 ．8 ～2 ．0 。 2 底吹炉产出粗铅时，生产中应控制高银高硫 矿的加入比例，保证人炉粒矿含银 20 0 0g ／t 。 3 在处理高银高硫矿的生产中，应要求底吹炉 产出粗铅，此时鼓风炉产出的渣含银量控制在1 4 ～ 1 5g ／t ，整个系统的银回收率可以达到9 7 ．7 1 ％。如 底吹炉不产出粗铅，鼓风炉的渣含银量将上升到3 3 ～3 4g ／t ，整个系统的银回收率将降至9 2 ％～9 3 ％。 4 实际生产中，要提高银的回收率必须控制鼓 风炉渣含铅在3 ％以内，以保证银的回收率。 参考文献 [ 1 ] 王成彦，郜伟，尹飞．国内外铅冶炼技术现状及发展趋 势E J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 4 4 1 4 ． [ 2 ] 林岚．银在I S P 铅锌冶炼中的行为分布及回收[ J ] ．湖 南有色金属，2 0 0 5 2 1 4 1 6 ． [ 3 ] 李建华，郑菊初．提高底吹炉一次沉铅率的探讨[ c ] ／／ 全国“十二五”铅锌冶金技术发展论坛暨驰宏公司六十 周年大庆学术交流会论文集，云南曲靖，2 0 1 0 ． [ 4 ] 蒋爱华，杨双欢，梅炽，等．S K S 炼铅氧气底吹炉的 分 析[ J ] ．中南大学学报自然科学版，2 0 1 0 ，4 1 3 1 1 9 0 1 19 4 ． 万方数据