鉛銻合金真空蒸餾分離提銀技術(shù)的應(yīng)用

韓雯翰，覃小龍，陳 蘭，劉井寶，劉功成

（郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司，湖南郴州 423038）

粗鉛電解過程中，一定含量的銻有利于鉛的電解，但是當(dāng)銻含量太高時(shí)將影響電鉛的品位，最終，銻會(huì)留在鉛陽極泥里，鉛陽極泥還原熔煉時(shí)，銻大部分跑到了煙塵中，還有一部分進(jìn)入銻渣，這種銻渣銻鉛含量都很高，銻渣還原熔煉后就變成了銻鉛合金，這種銻鉛合金銻含量太高，直接電解無法電解出高品位的鉛錠和銻錠，一般處理方法是將銻鉛進(jìn)行跑銻后與粗鉛混熔，混熔后進(jìn)行鉛電解，當(dāng)銻鉛合金銀含量高時(shí)（比如，某冶煉綜合回收廠（以下簡(jiǎn)稱冶煉廠）產(chǎn)出的銻鉛合金銀金屬富集品位較高，含銀量達(dá)到18 000 g／t左右），銀在電解工序富集到了陽極泥中，陽極泥還原熔煉得到貴鉛，貴鉛進(jìn)轉(zhuǎn)爐氧化精煉得到粗銀，這個(gè)過程銀金屬的回收周期比較長(zhǎng)［1～7］，為縮短銻鉛中銀金屬提取周期，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高銀金屬直收率，現(xiàn)利用真空蒸餾分離提取銻鉛中的銀金屬，通過蒸餾富集形成銀合金，直接進(jìn)分銀轉(zhuǎn)爐進(jìn)行粗銀氧化精煉。

1 優(yōu)化前后的工藝流程

優(yōu)化前的工藝流程圖如圖1所示，優(yōu)化后的工藝流程圖如圖2所示。優(yōu)化后采用的真空蒸餾設(shè)備為昆明某廠家生產(chǎn)的單臺(tái)貴鉛立式真空蒸餾爐，入爐原料指標(biāo)要求：含Cu≤1%，含Sb≤10%，含F(xiàn)e≤1%，含Te≤1%。由于銻鉛原料含6%左右的銅等其它雜質(zhì)，因此在進(jìn)真空爐前需進(jìn)行除銅處理。

圖1 優(yōu)化前銻鉛提銀工藝流程

圖2 優(yōu)化后銻鉛提銀工藝流程

2 生產(chǎn)工藝參數(shù)控制

真空爐為內(nèi)熱式蒸餾塔，內(nèi)配石墨發(fā)熱電極一根，最高溫度可達(dá)1 600℃，疊加式石墨蒸發(fā)盤近50個(gè)，內(nèi)、外石墨冷凝罩三層，石墨材料均為電極石墨，另真空爐主體為水冷式圓柱體夾套；供電系統(tǒng)由調(diào)壓器、銅排和控制柜組成。

根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)，一級(jí)真空蒸餾產(chǎn)出粗鉛含銀≤2 000 g／t。生產(chǎn)過程中，各項(xiàng)工藝參數(shù)指標(biāo)控制為：（1）主爐電流控制在3 700 A左右（發(fā)熱體額定電流4 000 A）；（2）電壓30 V；（3）進(jìn)料速率恒定13 t／d（設(shè)計(jì)處理量15 t／d）；（4）真空度控制在0～10 Pa。

3 物料成分

冶煉廠以90 t銻鉛作為原料進(jìn)行一級(jí)真空蒸餾分離提銀生產(chǎn)試驗(yàn)，表1是試驗(yàn)結(jié)果各物料成分分析，表中數(shù)據(jù)均為生產(chǎn)綜合樣結(jié)果，分為兩批次取樣，物料重量投入與產(chǎn)出基本平衡，由于取樣或化驗(yàn)分析誤差，部分金屬回收率達(dá)不到或超出100%現(xiàn)象，但波動(dòng)幅度較小，不影響整體數(shù)據(jù)分析。

從表1數(shù)據(jù)分析可知，銻鉛成分中銅、銻超出真空蒸餾入爐原料指標(biāo)要求，先對(duì)銻鉛進(jìn)行除銅處理，除銅后得到的鉛銻合金含銅、銻成分基本達(dá)到入爐原料指標(biāo)要求，銅渣率為16.88%。經(jīng)過除銅作業(yè)后，鉛銻合金中銀金屬進(jìn)一步富集，少量的銀金屬進(jìn)入銅渣中，真空爐以鉛銻合金作為原料進(jìn)行真空蒸餾分離提銀，鉛銻合金含銀金屬量約1.36 t，產(chǎn)出銀合金含銀金屬量約1.12 t，產(chǎn)生的浮渣率約為1%，銀合金產(chǎn)出率約為9.5%，銀金屬直收率約為82.3%。

表1 物料主要成分表

4 成本分析

優(yōu)化后的銻鉛提銀生產(chǎn)加工成本主要由除銅鍋除銅成本及真空爐一級(jí)真空蒸餾成本組成。除銅鍋除銅生產(chǎn)加工成本主要由輔料成本、燃料成本、動(dòng)力成本、人工成本組成；真空爐以及真空蒸餾生產(chǎn)加工成本主要由動(dòng)力成本、人工成本組成。以上生產(chǎn)加工成本不含制造成本（包括化驗(yàn)費(fèi)、運(yùn)雜費(fèi)、維修費(fèi)等），因制造成本大部分為分?jǐn)偝杀厩覍?duì)整體成本影響相對(duì)較小，所以未考慮到成本當(dāng)中去，詳細(xì)生產(chǎn)加工成本表見表2和表3。

表2 除銅鍋除銅成本銻鉛投入量：90 t

表3 真空爐一級(jí)真空蒸餾成本鉛銻合金投入量：75.08 t

除銅鍋容量為15 t，燃燒方式為蓄熱體節(jié)能燃燒，燃燒介質(zhì)為天燃?xì)猓諝庵?，除銅生產(chǎn)加工成本發(fā)生費(fèi)用較高的為燃料成本和動(dòng)力成本，單耗成本分別為61.51元／t、51.73元／t，動(dòng)力成本之所以高的原因是由于除銅鍋在除銅作業(yè)過程中會(huì)產(chǎn)生一定的煙塵，從環(huán)保角度出發(fā)，增加了崗位收塵，收塵電機(jī)為一臺(tái)75 kW，生產(chǎn)作業(yè)過程中基本為24 h運(yùn)行，導(dǎo)致動(dòng)力成本較高。如從精細(xì)化管理角度出發(fā)，動(dòng)力成本有節(jié)約空間，除銅作業(yè)加谷殼攪拌過程中會(huì)產(chǎn)生較大煙塵率，在這個(gè)作業(yè)期間（通常是30 min左右）開啟收塵風(fēng)機(jī)，作業(yè)完畢后，無煙塵率產(chǎn)生，停收塵風(fēng)機(jī)，因除銅鍋為蓄熱式燃燒，產(chǎn)生的尾氣除銅裝置自帶引風(fēng)機(jī)將尾氣排至收塵室內(nèi)，可在很大程度上節(jié)約電耗成本。

真空爐生產(chǎn)加工成本主要費(fèi)用為動(dòng)力成本中的電費(fèi)，單耗成本為314.65元／t，降低電耗成本的可靠途徑一是根據(jù)原料含銀金屬量成分，合理調(diào)節(jié)真空爐主爐電極電流，避免不必要能耗消耗，二是精心操作，避免不必要的停爐事故，減少爐子保溫待生產(chǎn)周期及反復(fù)停爐升溫產(chǎn)生的能耗消耗。

綜上得知，銻鉛提銀生產(chǎn)成本合計(jì)發(fā)生金額43 109.68元，按銻鉛投入量核算成本單耗為479元／t，按粗鉛產(chǎn)出量核算成本單耗為 640.6元／t，按銀合金產(chǎn)出量核算成本單耗為6 071.8元／t。其中制造成本未納入生產(chǎn)成本中去。

5 結(jié) 論

銻鉛合金真空蒸餾分離提銀工藝是可行的，產(chǎn)品粗鉛指標(biāo)含銀控制在2 000 g／t以內(nèi)，生產(chǎn)工藝優(yōu)化后，銀金屬直收率達(dá)到82.3%，銀金屬加工周期縮短、流失少，生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)明顯，其次從除銅鍋產(chǎn)出的銅渣率為16%左右，根據(jù)物料成分分析，建議與粗鉛灰搭配使用或調(diào)撥銅工序處理，實(shí)現(xiàn)銅的綜合回收。