铅银渣熔化-烟化过程中银物相演化规律的研究

针对铅银渣中银元素在熔化-烟化过程中物相演化规律开展研究。通过热力学计算分析,研究铅银渣中银物相挥发的热力学机制,并基于热力学理论,开展单因素实验,研究反应温度、配碳比和保温时间对银回收率的影响,得出最佳工艺参数。接着通过观察微观组织形貌,结合理论计算与实验结果,明确铅银渣中银物相在熔化-烟化过程中的演化规律。热力学分析结果表明,铅银渣中的Ag_(2)O会优先挥发到烟尘中;渣中的AgCl不发生氧化反应、还原反应和分解反应,会挥发到烟尘中;渣中的Ag_(2)S不挥发也不发生还原反应,会被氧化成Ag_(2)SO_(4);在低温时渣中的Ag_(2)SO_(4)会被还原为单质银,单质银与铅、锌形成合金被携带进入烟尘;在高温时,Ag_(2)SO_(4)的蒸气压急剧增大,会挥发到烟尘中。银扩大配渣实验结果表明,烟尘中物相为Ag_(2)O、AgCl、Ag_(2)SO_(4)和单质银,这与热力学分析结果一致。单因素实验表明,回收铅银渣中银的最佳工艺参数为反应温度1 300℃、配碳比16.30%、保温时间150 min;在此条件下,银回收率为80.26%。

铅银渣混配铅精矿直接还原熔炼成渣特性及动力学解析

利用铅火法熔炼资源化消纳铅银渣等含铅固废已成为大势所趋。然而,由于原料结构明显差异导致常规高铅渣直接还原控制理论并不适用于混配铅银渣的反应过程。为此,在原料赋存状态及热力学分析基础上,结合还原实验对资源化消纳铅银渣的直接还原过程成渣特性及反应动力学规律进行了研究。结果表明,还原初期及还原后期(>30 min)均受界面反应控制,还原20~30 min内受外扩散控制,可通过增大反应界面及降低黏度来强化还原反应效率。随还原过程进行,渣中含铅相不断减少,锌黄长石相和铁锌尖晶石不断增加,硅酸盐结构由简单SiO_(4)^(4-)变为Si_(2)O_(7)^(4-),还原渣熔化温度及黏度均有所增加;控制终渣FeO/SiO_(2)=1.6,CaO/SiO_(2)=0.6,ZnO≤20 wt.%,可满足还原熔炼生产要求。

铅银渣侧吹熔化-烟化脱硫影响

湿法炼锌产出的有害渣铅银渣长期堆存对环境造成污染,对铅银渣中的有价金属进行综合回收很有必要,在综合回收热酸浸出-黄钾铁矾法过程中产出的铅银渣采用侧吹炉熔化+烟化炉烟化工艺处理,该工艺的主要过程是锌浸出渣的熔化以及铅锌的还原挥发2个阶段,在熔化过程中铅银渣的物相结构会发生改变,被包裹的重金属离子得以释放,有价金属品位得以提高,降低熔化残渣含硫量,有利于金属挥发,因此对铅银渣进行脱硫预处理。本文通过Me-S-O体系优势区图确定了铅银渣脱硫试验研究的方向,考察脱硫过程中氮氧体积比、熔化脱硫时间、熔化脱硫温度三个因素对铅银渣脱硫率的影响。主要得到以下结论:熔化脱硫的最佳工艺条件是氮气气氛下、熔化脱硫时间为40 min、熔化脱硫温度为1250℃,该条件下的脱硫率为98.17%。该研究对综合回收铅银渣脱硫预处理过程具有现实意义。

铅银渣侧吹熔化-烟化过程中锑物相演化研究

我国铅锌矿产资源比较丰富,在湿法炼锌过程产生了大量的铅银渣,铅银渣中含有铅、银、锌、铜、锑等多种有价金属,铅银渣中有价金属的回收处理一直制约行业发展。目前,铅银渣在侧吹熔化-烟化过程中锑物相的演化规律尚缺乏系统的研究,因此本文通过热力学理论计算确定铅银渣中锑的存在形式,考察了反应温度、配碳比、保温时间对锑回收率的影响,并通过响应曲面法得出最优工艺条件。试验结果表明,铅银渣侧吹熔化-烟化过程中锑回收率的最优工艺:反应温度为1290℃,配碳比为17.60%,保温时间为125 min,在此条件下锑的回收率可达到82.54%。该研究为回收铅银渣中的锑以及实现铅银渣资源化利用提供了参考依据。

湿法炼锌危废铅银渣的侧吹熔炼-连续烟化工艺核心装备与工程设计

针对甘肃某锌冶炼厂湿法炼锌所产工业危废铅银渣的特点,通过铅银渣冶炼机理分析以及铅银渣侧吹熔炼-连续烟化工艺过程热力学计算,进行铅银渣的侧吹熔炼-连续烟化工艺核心装备选型与工程设计,开发了一种环保、节能、连续、高效的铅银渣绿色冶炼工艺及装备,建成并顺利投产了年处理14万t铅银渣的示范工程。通过侧吹熔炼-连续烟化工艺工程设计与工业化实践,充分验证了该工艺在处理铅银渣等非自热物料上的优势,采用侧吹熔炼-连续烟化熔池熔炼工艺,将煤以粉煤的形式喷入熔池中,同时进行富氧熔炼,可以有效提高燃料利用率,降低煤率(<25%),并可以有效回收银等贵金属,最终实现了含锌危废铅银渣的减量化、无害化与资源化。

火法处理铅银渣的挥发工艺研究

以冶炼厂铅银渣为实验样品,采用火法冶炼,研究不同碳含量和不同温度对铅银渣挥发工艺的影响,在温度1200℃和1300℃下,选取颗粒细小的铅银渣颗粒、CaO,分别加入不同质量的煤粉,并通过借助XRD、扫描电镜等手段进行表征。结果表明,最佳工艺条件为w(C)=60%、温度1300℃、反应时长1 h时,锌的挥发效率最好,挥发率达到91.2%。

脱硫铅银渣烟化法挥发有价金属的研究

铅银渣是湿法炼锌热酸浸出工序产出的一种危险废物,其中有价金属高效富集和回收对促进湿法炼锌行业绿色循环发展具有重要意义。本文采用烟化挥发法从脱硫处理后的铅银渣中回收有价金属,用FactSage8.1热力学软件研究了烟化法挥发锌、铅、铟、镉的可行性,并分析了烟化挥发过程影响金属挥发率的主要因素。研究表明:烟化挥发过程Zn、In、Cd先还原后氧化,最终以氧化物富集在烟尘中;在烟化挥发温度1250℃、烟化挥发时间60 min、配碳比25%的最佳条件下,Zn、Pb、In、Cd的挥发率分别为99.69%、82.26%、99.09%、99.90%,实现了有价金属的高效富集。SEM研究表明,烟化渣含有金属Fe、铝硅酸钙等,可通过磁选回收铁资源,具有再利用价值。该研究为火法冶金处理铅银渣的工业化应用提供理论和数据支撑。

烟化挥发回收铅银渣中低品位稀贵金属的研究

研究采用烟化挥发方法来回收铅银渣中低品位稀贵金属的效果。方法 采用火法工艺来对湿法冶炼锌所产生的铅银渣中所包含的Zn、Pb、Ge进行烟化挥发处理,研究不同煤粉用量、通风量、还原温度和保温时间下,Zn、Pb、Ge的挥发率。结果 保持通风量、煤粉用量以及保温时间不变的情况下,提升保温温度能够有效提升Zn、Pb、Ge的挥发率;保持通风量、煤粉用量以及保温温度不变的情况下,延长保温时间能够有效提升Zn、Pb、Ge的挥发率;保持通风量、保温时间和保温温度不变的情况下,提升煤粉用量可以提升Zn、Pb、Ge的挥发率;保持煤粉用量、保温时间和保温温度不变的情况下,提升通风风量可以提升Zn、Pb、Ge的挥发率,当通风量达到10L/h时,Zn、Pb、Ge的挥发率达到最高,继续提升通风量,则会导致Zn、Pb、Ge的挥发率下降。结论 采用烟化挥发进行铅银渣中低品位稀贵金属回收具有较好的效果,在工业生产过程中,将通风量控制为10L/h、煤粉用量控制为24%,保温温度控制为1400℃,保温时间控制为360min,不仅能够有效提升Zn、Pb、Ge的挥发率,还能有效降低工业生产的成本投入,进一步提升Zn、Pb、Ge回收的经济效益。

湿法冶金法从铅银渣中异步回收锌、铅银的试验研究

采用传统湿法冶炼方式进行锌冶炼过程中热酸浸出工艺会产生大流量的铅银渣,铅银渣中富集了大量的铅、银、锌等金属,但是其矿物组成较为复杂,采用常规方式很难实现铅、银、锌的分离实现有价金属的回收。本文采用了酸性浸出-氯化浸出异步浸出工艺来进行铅银渣中铅、银、锌等技术的浸出分离处理,将硫酸作为酸性浸出剂,酸浸处理过程中浸出浓度设置为200g/L,初酸浓度设置为200g/L,浸出温度控制为90℃,浸出时间控制为80min,可以有效分离铅银渣中的锌;然后采用硫酸与氯化钠作为氯化浸出剂,浸出浓度设置为200g/L,氯化钠浓度设置为300g/L,初酸浓度设置为60g/L,浸出温度控制为90℃,浸出处理120min,可以有效浸出铅银。结果表明,采用该方式铅、银、锌的浸出率分别为94.88%、93.24%和92.15%,具有较高的回收效率。

水热浸出-浮选综合回收铅银渣中金银实验研究

为了提高资源利用效率,实现二次资源综合利用,对铅银渣进行了实验研究。铅银渣中银品位为245 g/t,金品位为1.52 g/t,金、银含量均较高。银的赋存状态研究表明,银主要以再造矿物铜蓝、硫化银混合相存在。结合银的赋存状态进行流程探索,确定采用水热浸出-浮选工艺流程。条件实验研究表明,液固比为2:1,浸出温度为70℃,浸出时间为2 h进行水热浸出,金、银在渣中富集率较高。当磨矿细度-0.044 mm占85%,粗选T19用量为4000 g/t,硫酸铜用量为600 g/t,酯-30用量为500 g/t时,经过一次粗选、两次精选、一次扫选的闭路实验流程,可获得银品位为3805 g/t,银回收率为86.82%的银精矿,银精矿中金的品位为25.8 g/t,金回收率为94.96%的较好指标,实现了铅银渣的综合回收。

铅银渣中多种元素提取工艺路线的研究

为了提取铅银渣中的多种有价元素,对铅银渣的综合回收利用进行了研究。在常压和常温条件下,利用通用普通无机试剂将铅银渣中的砷、铁、铟、镓、铅、锌等元素提取出来,使其转化为砷酸钙、磷酸铁、氢氧化铟、硫酸镓、硫酸铅、碱式碳酸锌等较为常用的化工产品。

真空碳热还原法处理铅银渣热力学分析及实验研究

采用湿法炼锌产出的铅银渣作为实验原料,首次提出利用真空碳热还原法处理铅银渣以回收其中的金属铅。系统研究了冷凝产物的物相随还原温度、配碳比及还原剂的种类的变化而变化的基本规律。通过对碳热还原铅银渣的热力学计算可以得出,常压条件下用C直接还原PbSO_4生成金属铅,氧化铅和硫化铅的理论开始反应温度分别为737,829和532K。当系统压力下降至10Pa时,其理论开始反应温度分别下降至504,562和370K。通过实验分别研究不同还原温度,不同配碳比,不同种类还原剂对冷凝产物的影响。实验结果表明:当以石墨作为还原剂,还原温度为700℃,真空度为10Pa,配碳比C/Pb=2,反应时间为30min的条件下,能够获得相对较纯的铅粉。

从广东某冶炼厂铅银渣中回收铅

广东某冶炼厂将硫化锌精矿氧压酸浸—硫浮选后所得铅银渣的铅品位为17.55%,其中以硫酸铅形式存在的铅占总铅的89.74%。该铅银渣中铅嵌布粒度微细,-40μm粒级中铅分布率达到98.18%。为回收该铅银渣中有价金属铅,对其进行了选矿试验研究。结果表明:铅银渣经自来水清洗预处理后,以石灰为p H调整剂、水玻璃为脉石矿物抑制剂、CSY为捕收剂、松醇油为起泡剂,经1粗3精2扫铅浮选,获得了铅品位为50.28%、回收率为82.42%的铅精矿。试验取得了较好的分选指标,为该铅银渣的有效利用提供了技术依据。

用氯盐从铅银渣中浸出铅

研究了采用单因素条件试验和正交试验法,用氯化钠+氯化钙体系从云南某铅银渣中浸出铅。结果表明:影响铅浸出率的因素依次为NaCl-CaCl_2体系质量浓度>浸出温度>液固体积质量比>浸出时间;用220g/L NaCl+90g/L CaCl_2体系,在55℃、液固体积质量比20∶1条件下浸出55min,铅浸出率达93%以上。

选冶联合综合回收铅银渣中金银试验研究

为充分开发和利用二次资源,对铅银渣进行试验研究。渣中银品位为158.3 g/t,金品位为1.02 g/t,具有较高的回收价值。铅银渣具有水分大、可溶物含量高,粒度较细等特点。试验采用硫酸化焙烧—洗涤—磨矿后浮选的工艺,当硫酸用量为2.0 kg/t,焙烧温度为800℃,焙烧时间为4 h,磨矿细度-44μm含量占90%,T19用量为2.0 kg/t,硫酸铜用量为400g/t,酯-30用量为300 g/t时,进行闭路试验。经过一次粗选、一次精选、一次扫选、中矿单独处理的闭路流程,可获得银品位为1 755.48 g/t,银回收率为84.17%的银精矿,银精矿中金的品位为12.16 g/t,金回收率为90.52%的较好指标,实现了铅银渣的综合利用。

铅银渣中铅矾浮选试验研究

针对某冶炼厂铅银渣中铅品位17.55%的细粒级铅矾进行了浮选回收试验研究。结果表明,采用液固比为2 mL/g的清水对铅银渣清洗过滤两次,在浮选给矿浓度30%,pH调整剂氧化钙用量500 g/t、抑制剂硅酸钠用量2 000 g/t、捕收剂水杨羟肟酸用量1 500 g/t、起泡剂松醇油用量75 g/t,浮选时间4 min的条件下,经一粗一扫三精、中矿顺序返回的浮选闭路流程,获得了精矿铅品位47.18%、铅回收率76.39%,有效回收了铅银渣中的有价金属铅矾,为该铅银渣的有效利用提供了技术依据。

铅银渣焙烧脱硫动力学

针对铅银渣焙烧过程化合物的热分解机理及脱硫动力学不明晰,火法、湿法、浮选法处理铅银渣时有价金属回收率低的问题,研究了铅银渣焙烧脱硫历程及其动力学。结果表明:铅银渣热分解分为脱水、KF_(e3)(SO_(4))_(2)(OH)_(6)分解、Fe_(3)(SO_(4))_(2)分解和难分解MeSO_(4)的分解四个阶段,及脱羟基化和释放硫两个亚稳态过程;铅银渣由低温到高温的焙烧过程中锌元素和铁元素的演变规律分别为ZnSO_(4)→ZnFe_(2)O_(4)和Fe_(2)(SO_(4))3→Fe_(2)O_(3)→ZnFe_(2)O_(4);铅银渣中KF_(e3)(SO_(4))_(2)(OH)_(6)、Fe_(2)(SO_(4))_(3)、MeSO_(4)的热分解表观活化能分别为220、300、600 kJ/mol;在氮气气氛、焙烧时间为40 min、焙烧温度为1 250℃条件下的脱硫率为98.17%,脱硫铅银渣的硫含量为0.44%。

用NaCl-HCl体系从铅银渣中浸出铅试验研究

采用正交试验和单因素试验,研究了用NaCl-HCl体系从某铅锌联合冶炼厂产出的铅银渣中浸出铅。结果表明:影响铅浸出率因素的主次顺序为NaCl-HCl质量浓度>液固体积质量比>浸出温度>浸出时间;在体系组成290g/L NaCl+55g/L HCl、液固体积质量比16∶1、浸出温度60℃、浸出时间60min最佳条件下,铅浸出率为85.59%,浸出效果较好。

从铅银渣中回收金银概况

为实现铅银渣中金银的综合回收,对铅银渣物理化学性质、有价金属含量、赋存状态、铅银渣中金银的回收方法、研究进展及其应用情况进行综述。铅银渣粒度细、酸度强、可溶物含量高,渣中矿物经历过相体转化由硫化物转变成氧化物,以再造矿物形式存在,选矿难度大;铅银渣有价金属铜、铅、锌、金、银含量较高,经济价值可观。目前,从铅银渣中回收金银的主要方法为浮选法、湿法、火法、湿法-火法联合、选冶联合等。通过分析各种方法优缺点,指出单一的浮选法流程简单、成本低,但金银回收率低;湿法、火法或湿法-火法工业应用良好,但是存在工艺复杂、成本高;选冶联合方法金属回收率高、流程适应性强,便于连续操作,具有较好的发展应用前景。

湿法炼锌铅银渣深度处理及回收工艺

本文阐述了采用氯盐浸出的方法回收湿法炼锌铅银渣中的有价金属,可实现银回收率80%以上,铅回收率60%以上,锌回收率50%以上。此工艺生产成本低,可以有效回收有价金属。