济源职业技术学院 课件 粗铅精炼_铅冶金情景六

济源职业技术学院 铅治金 情景六粗铅精炼 冬6.1概述 视处理方法和原料的不同，生产的粗铅都含有一定量的杂质，一般杂 质含量为2%~4%，少数也有低于2%或高于5%的，粗铅成分见表6-1。 表6-1粗铅成分(%)】 工 Pb Cu As Sb Sn Bi Ag Au(g/t) 株洲冶炼厂 96-97 1-2.5 0.2-0.40.5-1.1 95 <1.0 0.1-0.3 0.6-1.0 0.03 <0.5 0.25 30 韶关冶炼厂 96.13 1.82 0.06 1.27 0.02 0.15 0.27 特累尔厂（加） 94 1.96 1.42 0.42 乌-卡厂（哈） 91 3.25 1.25 1.5 0.13 粗铅中含的杂质有Cu、Fe、Ni、Co、Zn、As、Sb、Sn、Au、Ag、S、 Se、Te、Bi等。杂质含量主要取决于铅精矿的成分，冶炼方法也影响杂质 含量

—铅冶金— 济源职业技术学院 1 情景六 粗铅精炼 粗铅中含的杂质有Cu、Fe、Ni、Co、Zn、As、Sb、Sn、Au、Ag、S、 Se、Te、Bi等。杂质含量主要取决于铅精矿的成分，冶炼方法也影响杂质 含量。 ❖ 6.1 概述 ❖ 视处理方法和原料的不同，生产的粗铅都含有一定量的杂质，一般杂 质含量为2% ～ 4%，少数也有低于2%或高于5%的，粗铅成分见表6-1

济源职业技术学院 —铅治金 铅需要经过精炼才能被广泛地使用。 精炼的目的一是除去杂质；二是回收贵金属，尤其是银。 XX☆X 我国现行的精铅国家标准：GB/T469-1995: 表6-2GB/T469-1995铅锭化学成分标准 化学成分(%) 牌号 Pb(不 杂质（不大于） 小于) Ag Cu Bi As Sb Sn Zn Fe 总和 Pb99.994 99.994 0.0005 0.001 0.003 0.0005 0.001 0.001 0.0005 0.0005 0.006 Pb99.99 99.99 0.001 0.0015 0.005 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.01 Pb99.96 99.96 0.0015 0.002 0.03 0.002 0.005 0.002 0.001 0.002 0.04 Pb99.90 99.90 0.002 0.01 0.03 0.01 0.05 0.005 0.002 0.002 0.10

—铅冶金— 济源职业技术学院 2 铅需要经过精炼才能被广泛地使用。 精炼的目的一是除去杂质；二是回收贵金属，尤其是银。 我国现行的精铅国家标准：GB/T469-1995:

济源职业技术学院 —铅治金 XX☆X ·粗铅精炼的原料有三类： 第一类是铅熔炼或铅锌冶炼产出的粗铅，俗称矿产粗 铅（简称矿铅)； 第二类是再生铅； 第三类是锡冶炼副产粗铅。 ·粗铅的精炼方法有火法和电解法两种。 目前世界上采用火法精炼的厂家较多，约占世界精 铅产量的70%，只有加拿大、秘鲁、日本和我国的一些 炼铅厂采用电解精炼

—铅冶金— 济源职业技术学院 3 • 粗铅精炼的原料有三类： • 第一类是铅熔炼或铅锌冶炼产出的粗铅，俗称矿产粗 铅（简称矿铅）； • 第二类是再生铅； • 第三类是锡冶炼副产粗铅。 • 粗铅的精炼方法有火法和电解法两种。 目前世界上采用火法精炼的厂家较多，约占世界精 铅产量的70%，只有加拿大、秘鲁、日本和我国的一些 炼铅厂采用电解精炼

●八 济源职业技术学院 —铅治金 。 火法精炼是利用杂质金属与主金属（铅）在高温熔体中物理性质或化学 性质方面的差异，形成与熔融主金属不同的新相（如精炼渣），并将杂 质富集于其中，从而达到精炼的目的。 例如： 铜在粗铅中的溶解度随温度降低而减小，因而可采用熔析除铜； ● 铜对硫的亲和力大于铅，因而有加硫除铜； 砷、锑、锡等杂质对氧的亲和力大于铅，因而有氧化（或氧化加碱） 精炼和碱性精炼除砷、锑、锡； 在含杂质金属的粗铅中添加第三种甚至更多种金属，它们与杂质金 属形成金属间化合物（合金)的亲和力大于铅，因而有加锌除银、加钙 镁除铋等方法

—铅冶金— 济源职业技术学院 4 • 火法精炼是利用杂质金属与主金属（铅）在高温熔体中物理性质或化学 性质方面的差异，形成与熔融主金属不同的新相（如精炼渣），并将杂 质富集于其中，从而达到精炼的目的。 • 例如： • 铜在粗铅中的溶解度随温度降低而减小，因而可采用熔析除铜； • 铜对硫的亲和力大于铅，因而有加硫除铜； • 砷、锑、锡等杂质对氧的亲和力大于铅，因而有氧化（或氧化加碱） 精炼和碱性精炼除砷、锑、锡； • 在含杂质金属的粗铅中添加第三种甚至更多种金属，它们与杂质金 属形成金属间化合物（合金）的亲和力大于铅，因而有加锌除银、加钙 镁除铋等方法

● 济源职业技术学院 —铅治金 粗铅 除铜 除铜铅 铜浮渣 火法精炼的优点是设 女 除砷锑锡 备简单、投资少、占地面积 砷銻锡渣 软铅 小，并可以按粗铅成分和市 场需求采用不同的工序。从 除银 而产出多种牌号的精铅。含 除银铅 银锌壳 粗铅火法 铋和贵金属少的粗铅最宜采 ↓ 精炼的典 真空徐锌 用火法精炼。 型流程 伶凝锌 除锌铅 火法精炼的缺点是铅 ↓ 直收率低，劳动条件差，工 徐秘 序繁杂，中间产品处理量大。 除站铅 泌渣 最终精炼 最终精炼渣 精铅

—铅冶金— 济源职业技术学院 5 火法精炼的优点是设 备简单、投资少、占地面积 小，并可以按粗铅成分和市 场需求采用不同的工序。从 而产出多种牌号的精铅。含 铋和贵金属少的粗铅最宜采 用火法精炼。 火法精炼的缺点是铅 直收率低，劳动条件差，工 序繁杂，中间产品处理量大。 粗铅火法 精炼的典 型流程 粗铅 除铜 除铜铅 铜浮渣 除砷锑锡 砷锑锡渣 软铅 除银 除银铅 银锌壳 真空除锌 冷凝锌 除锌铅 除铋 除铋铅 铋渣 最终精炼渣 精铅 最终精炼

济源职业技术学院 铅治金 阴极始极片 铅阳极（已除Cu、Sn) 电解槽 高位槽 清水 阴极析出铅 带阳极泥残极 铅的电解精炼 立 循环电解液 分酸槽 阴极洗槽 残极洗槽 技术的优点：产品 阴极 阴极洗液 质量高，生产过程 净残极 阳极泥浆 脱锡 支 稳定操作条件好。 反射炉 沉淀槽 缺点：生产周期长 精炼渣 重铸阳极 占用资金大，投资 洗液 硫酸 阳极泥 放射炉 铸锭 大，生产成本略高。 脱铅槽 搅拌槽 电铅 铅电解精炼的 再生酸 PbSO4 一 般工艺流程如图 新硅氟酸 送熔炼厂 离心过滤机 所示： 贮液槽 加胶 阳极泥 专门处理 滤液 集液槽 电解液

—铅冶金— 济源职业技术学院 6 铅的电解精炼 技术的优点:产品 质量高,生产过程 稳定,操作条件好。 缺点:生产周期长, 占用资金大,投资 大,生产成本略高。 铅电解精炼的 一般工艺流程如图 所示： 阴极始极片 铅阳极（已除C u 、Sn) 电解槽 高位槽 分酸槽 阴极析出铅 循环电解液 清水 带阳极泥残极 阴极洗槽 残极洗槽 阴极 阴极洗液 净残极 阳极泥浆 脱锡 反射炉 沉淀槽 精炼渣 放射炉 铸锭 电铅 新硅氟酸 加胶 集液槽 重铸阳极 洗液 硫酸 阳极泥 脱铅槽 搅拌槽 再生酸 贮液槽 PbSO4 送熔炼厂 离心过滤机 阳极泥 专门处理 滤液 电解液

济源职业技术学院 铅治金 >6.2粗铅火法精炼 1、除铜 XX XX 粗铅精炼除铜有熔析和加硫两种方法：初步脱铜用熔析法，深度脱铜 用加疏法。 (1)熔析法除铜 1084 1000 952 800 熔析除铜的原理是： 基于在低温下铜 600 及其某些(As、Sb、 400 Sn、S等)化合物在铅 40 326 326 327.4 水中的溶解度变小。 300 w.=0.069 200 见Cu-Pb二元系相图 200 Cu2040 60 80 Pb 99.699.799.899.9Pb u料/9% 粗铅熔析可使含铜量降至 wCu=0.02%0.03%,比Pb-Cu 共晶成分含铜wCu=0.06%还低

—铅冶金— 济源职业技术学院 7 1、除铜 粗铅精炼除铜有熔析和加硫两种方法：初步脱铜用熔析法，深度脱铜 用加硫法。 （1）熔析法除铜 熔析除铜的原理是: 基于在低温下铜 及其某些（As、Sb、 Sn、S等）化合物在铅 水中的溶解度变小。 见Cu-Pb二元系相图 粗铅熔析可使含铜量降至 wCu=0.02％～0.03％，比Pb-Cu 共晶成分含铜wCu=0.06％还低。 ➢ 6.2粗铅火法精炼

济源职业技术学院 —铅治金 (2)加硫法除铜 熔析除铜可将铅含铜降至0.1%左右。如果进行电解精炼，熔析 后的粗铅即可铸成阳极。如果继续进行火法精炼，熔析除铜后的粗 铅还需采用加硫的方法进一步脱铜，直至铅含铜降至m=0.001% 0.003%。 加疏除铜多用硫磺作疏化剂，也可用黄铁矿或高品位铅精矿。 当用硫磺作硫化剂时，虽然铅首先按式： 2 [Pb]+S2=2[PbS] 被疏化，但是由于疏硫对铜的亲和力比对铅大，故按式： [PbS]+2[Cu]=[Pb]+(Cu2S) 形成Cu2S

—铅冶金— 济源职业技术学院 8 （2）加硫法除铜 熔析除铜可将铅含铜降至0.1％左右。如果进行电解精炼，熔析 后的粗铅即可铸成阳极。如果继续进行火法精炼，熔析除铜后的粗 铅还需采用加硫的方法进一步脱铜，直至铅含铜降至wCu=0.001％～ 0.003％。 加硫除铜多用硫磺作硫化剂，也可用黄铁矿或高品位铅精矿。 当用硫磺作硫化剂时，虽然铅首先按式： 被硫化，但是由于硫对铜的亲和力比对铅大，故按式： 形成Cu2S。 2 [Pb] +S2= 2[PbS] ［PbS］+2[Cu]＝［Pb］+ (Cu2S)

● 济源职业技术学院 铅治金 [Pb][C4,S] K XXXX [PbS][C4]' 由于Cu2S不溶于铅，且铅的浓度可视为不变。上式可变为： cu-kp闷 由此可见，粗铅加硫除铜过程中，铅水对PbS的溶解度越大，则残 存的铜浓度便越小。对330一350℃温度下PbS饱和(Ws=0.7%一0.8%) 的铅水，理论上残存的最小含铜量仅有百万分之几，但实际上只降到 0.001%一0.002%

—铅冶金— 济源职业技术学院 9         2 2 Pb Cu S K PbS Cu • = •     1 Cu K PbS = • 由于Cu2S不溶于铅,且铅的浓度可视为不变。上式可变为: 由此可见，粗铅加硫除铜过程中，铅水对PbS的溶解度越大，则残 存的铜浓度便越小。对330一350℃温度下PbS饱和(WPbS =0.7％一0.8％) 的铅水，理论上残存的最小含铜量仅有百万分之几,但实际上只降到 0.001%～0.002%

济源职业技术学院 铅治金 租铅 熔化 XXX 除 压渣 捞液 铜 粗铅 工 浮渣 铅液续锅降温 水 送回收铜 艺 二次渣 沿液淋水降温 硫磺 稀济 如硫 疏化渣 除铜铅 图6-3 粗铅除铜作业流程 10

—铅冶金— 济源职业技术学院 10 除 铜 工 艺