專利名稱：高純鉛的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉛的冶煉方法，尤其涉及高純鉛的生產(chǎn)方法。
技術(shù)背景目前生產(chǎn)高純鉛的主要原料是硫化鉛精礦，硫化鉛精礦一般成分為:鉛40 75%，鋅1 10%，硫16 20%，還常含有銀、銅、鐵、砷、銻等伴生或共生金 屬。高純鉛的鉛純度為99.994%—99.999%。如圖1所示，從硫化鉛精礦生產(chǎn) 高純鉛的傳統(tǒng)工藝是先將硫化鉛精礦火法冶煉，除去硫、渣等，得到粗鉛塊， 然后除去銅，再加入精銻，澆鑄制成陽(yáng)極板，濕法電解生產(chǎn)高純鉛。濕法電解 工藝要求陽(yáng)極板的銻含量在0.35%—0.8%之間，銅含量不高于0.05%。該工 藝的存在的問(wèn)題是需加入精銻以利于陽(yáng)極泥的吸附和收集，增加了工藝環(huán)節(jié) 和生產(chǎn)成本。蓄電池用鉛量在鉛的消費(fèi)中占很大比例，因此廢舊鉛酸蓄電池是再生鉛的主要原料。如圖2所示，從廢舊鉛酸蓄電池生產(chǎn)精鉛的工藝是拆解回收的廢舊鉛酸蓄電池，分離其塑料外殼、酸液得到廢舊蓄電池鉛膏；將鉛膏送入熔煉 爐內(nèi)，爐溫升至110(TC，粗鉛熔體與棄渣因比重差異而分離，鉛熔體澆鑄得再 生粗鉛塊；將再生粗鉛塊送入熔煉爐內(nèi)，在75(TC加入硝酸鈉氧化除銻、鐵等 雜質(zhì)，降溫至攝氏35(TC加入赤磷再除去銅，得到純度99.98%的精鉛。此工藝 存在的問(wèn)題是存在除銻工藝環(huán)節(jié)，增加了生產(chǎn)成本；采用該工藝從廢舊鉛酸 蓄電池中制得精鉛具有經(jīng)濟(jì)合理性，如果制成高純鉛則需采用濕法電解工藝， 而再生鉛中不含金、銀等伴生金屬，從成本角度考慮缺乏可行性，因此在生產(chǎn) 實(shí)際中廢舊鉛酸蓄電池不能作為生產(chǎn)高純鉛的原材料來(lái)源，僅能生產(chǎn)精鉛，因 此傳統(tǒng)工藝阻礙了鉛的再生利用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種工藝流程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、擴(kuò)大 生產(chǎn)高純鉛的原材料來(lái)源、重現(xiàn)再生鉛的金屬屬性、有利于提高再生鉛的回收 利用率的生產(chǎn)高純鉛的新方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 (1)將硫化鉛精礦除硫再還原冶煉為原生粗鉛塊；(2) 拆解廢舊鉛酸蓄電池，得廢舊蓄電池鉛膏，將鉛膏熔煉為再生粗鉛塊;(3) 分析上述原生粗鉛塊和再生粗鉛塊中的銻含量，按銻含量占鉛塊總重量的0.35%_0.8%對(duì)原生粗鉛塊和再生粗鉛塊進(jìn)行配比，配好后送入熔煉爐在 45(TC-60(TC熔煉，然后將爐溫降至33(TC-35(TC,加入赤磷除銅，至銅含量不 高于0.05%，得粗鉛熔體；(4) 將上述粗鉛熔體澆鑄成陽(yáng)極板進(jìn)行濕法電解，制得高純鉛。 本發(fā)明利用原生粗鉛塊需要加入精銻才適合電解、再生粗鉛塊中銻含量高的特性，將原生鉛生產(chǎn)高純鉛和再生鉛生產(chǎn)精鉛的工藝合二為一，原生粗鉛塊 與再生粗鉛塊按銻含量進(jìn)行配比生產(chǎn)高純鉛。首先，本發(fā)明能夠解決原生粗鉛 塊無(wú)需加入精銻、再生粗鉛塊無(wú)需除銻而生產(chǎn)高純鉛的難題，優(yōu)化傳統(tǒng)工藝， 減少工藝流程，節(jié)約銻資源；其次，本發(fā)明以再生鉛配比原生鉛，制得鉛含量 達(dá)到99.994%的高純鉛，沒(méi)有影響配比的原生鉛中伴生的金、銀等金屬在陽(yáng)極 泥中吸附，使得本發(fā)明具有經(jīng)濟(jì)合理性，擴(kuò)大了生產(chǎn)高純鉛的原材料來(lái)源，提 高了鉛酸蓄電池再生鉛的回收利用率，達(dá)到完全重現(xiàn)再生鉛金屬屬性的目的。


圖1為由硫化鉛精礦生產(chǎn)高純鉛的傳統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)圖； 圖2為由廢舊鉛酸蓄電池生產(chǎn)精鉛的傳統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)圖； 圖3為本發(fā)明的工藝流程簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1(1) 按已知的燒結(jié)機(jī)—鼓風(fēng)爐還原熔煉方法，將硫化鉛精礦、石英砂、石 灰石送入燒結(jié)機(jī)內(nèi)，在爐溫110(TC下燒結(jié)約4個(gè)小時(shí)，將硫化鉛氧化為氧化鉛 從而除去硫，并將氧化鉛燒結(jié)成塊。將所得氧化鉛塊與焦炭、石灰石送入鼓風(fēng) 爐中，在爐底吹入空氣爐溫升至IIO(TC進(jìn)行還原冶煉。在還原冶煉過(guò)程中，氧 化鉛還原成鉛，爐料中的氧化鐵等雜質(zhì)形成爐渣，粗鉛熔體和爐渣在流入爐缸 時(shí)因比重差異而分離，除去了鋅、硅、鐵等雜質(zhì)。將所得粗鉛熔體澆鑄制成原 生粗鉛塊。(2) 按已知方法，拆解回收的廢舊鉛酸蓄電池，分離塑料外殼和酸液，得 到廢舊蓄電池鉛膏。鉛膏是含銻1. 5-2. 5%的鉛銻合金，并含鐵、銅等雜質(zhì)。將 鉛膏和鐵粉、碳酸鈉混勻送入鼓風(fēng)爐，在爐溫110(TC下熔煉，爐料中的氧化鐵 等雜質(zhì)形成爐渣，粗鉛熔體和爐渣在流入爐缸時(shí)因比重差異而分離，從而除去 鐵、銅等雜質(zhì)。將所得粗鉛熔體澆鑄制成再生粗鉛塊。(3) 將50噸原生粗鉛塊和30噸含銻1. 5%的再生粗鉛塊送入熔煉爐，在 爐溫45(TC下熔煉，銻含量為30*1.5%/ (50+30) 二O. 5625%，符合陽(yáng)極板銻含量 為0.35%-0.8%的要求。然后將爐溫降至350°C,加入赤磷以除去銅，所得粗鉛 熔體的銅含量不高于0. 05%。(4) 按已知方法,將所得粗鉛熔體澆鑄制成陽(yáng)極板。陰極板為鉛含量99. 99% 以上的析出鉛。將陽(yáng)極板和陰極板按一定的距離安裝在電解槽上進(jìn)行濕法電解。 電解液是硅氟酸和硅氟酸鉛，電解液溫度為30度，電流為6000安，槽電壓為 0.45伏。濕法電解后得到高純鉛和陽(yáng)極泥，測(cè)定所得高純鉛的鉛含量，為 99. 994%。實(shí)施例2(1) 按已知的富氧底吹氧化一鼓風(fēng)爐還原熔煉方法，將硫化鉛精礦、石英 砂、石灰石混合送入密封的熔煉爐中，爐溫為120(TC，爐底吹入工業(yè)氧氣并采 用微負(fù)壓操作，得高鉛渣和粗鉛。將所得高鉛渣與焦炭、石灰石送^鼓風(fēng)爐中， 爐溫升至120(TC，并在爐底吹入氧氣進(jìn)行還原冶煉。在此過(guò)程中，高鉛渣還原 成粗鉛，爐料中的氧化鐵等雜質(zhì)形成爐渣，粗鉛熔體和爐渣在流入爐缸中時(shí)因 比重差異而分離，除去了鋅、硅、鐵等雜質(zhì)。將所得粗鉛熔體澆鑄制成原生粗 鉛塊。(2) 拆解回收的廢舊鉛酸蓄電池，分離塑料外殼和酸液，得到廢舊蓄電池 鉛膏。鉛膏是含銻1. 5-2. 5%的鉛銻合金，并含鐵、銅等雜質(zhì)。將鉛膏和鐵粉、 碳酸鈉混勻送入鼓風(fēng)爐，在爐溫130(TC下熔煉，爐料中的氧化鐵等雜質(zhì)形成爐 渣，粗鉛熔體和爐渣在流入爐缸時(shí)因比重差異而分離，從而除去鐵、銅等雜質(zhì)。 將所得粗鉛熔體澆鑄制成再生粗鉛塊。(3) 將50噸原生粗鉛塊和25噸含銻2.0%的再生粗鉛塊送入熔煉爐，在 爐溫50(TC下熔煉，銻含量為25*2.0%/ (50+25) 二O. 6667%，符合陽(yáng)極板銻含量 為0.35%-0.8%的要求。然后將爐溫降至33(TC，加入赤磷以除去銅，所得粗鉛 熔體銅含量不高于0. 05%。(4) 按已知方法，將所得粗鉛熔體澆鑄制成陽(yáng)極板。陰極板為鉛含量99.99% 以上的析出鉛。將陽(yáng)極板和陰極板按一定的距離安裝在電解槽上進(jìn)行濕法電解。 電解液是硅氟酸和硅氟酸鉛，電解液溫度為40度，電流為6000安，槽電壓為 0.48伏。濕法電解后得到高純鉛和陽(yáng)極泥，測(cè)定所得高純鉛的鉛含量，為 99. 996%。實(shí)施例3(1) 按已知的燒結(jié)機(jī)一鼓風(fēng)爐還原熔煉方法，將硫化鉛精礦、石英砂、石灰石送入燒結(jié)機(jī)內(nèi)，在爐溫130(TC下燒結(jié)約6個(gè)小時(shí)，以將硫化鉛氧化為氧化鉛從而除去硫，并將氧化鉛燒結(jié)成塊。將所得氧化鉛塊與焦炭、石灰石送入鼓風(fēng)爐中，在爐底吹入空氣爐溫升至130(TC進(jìn)行還原冶煉。在還原冶煉過(guò)程中， 氧化鉛還原成鉛，爐料中的氧化鐵等雜質(zhì)形成爐渣，粗鉛熔體和爐渣在流入爐 缸時(shí)因比重差異而分離，除去了鋅、硅、鐵等雜質(zhì)。將所得粗鉛熔體澆鑄制成 原生粗鉛塊。(2) 拆解回收的廢舊鉛酸蓄電池，分離塑料外殼和酸液，得到廢舊蓄電池 鉛膏。鉛膏是含銻1. 5-2. 5%的鉛銻合金，并含鐵、銅等雜質(zhì)。將鉛膏和鐵粉、 碳酸鈉混勻送入鼓風(fēng)爐，在爐溫140(TC下熔煉，爐料中的氧化鐵等雜質(zhì)形成爐 渣，粗鉛熔體和爐渣在流入爐缸時(shí)因比重差異而分離，從而除去鐵、銅等雜質(zhì)。 將所得粗鉛熔體澆鑄制成再生粗鉛塊。(3) 將50噸原生粗鉛塊和10噸含銻2. 5%的再生粗鉛塊送入熔煉爐，在 爐溫55(TC下熔煉，銻含量為10*2.5%/ (50+10) =0.4167%，符合陽(yáng)極板銻含量 為0.35%-0.8%的要求。然后將爐溫降至340°C，加入赤磷以除去銅，所得粗鉛 熔體銅含量不高于0. 05%。(4) 按已知方法，將所得粗鉛熔體澆鑄制成陽(yáng)極板。陰極板為鉛含量99. 99% 以上的析出鉛。將陽(yáng)極板和陰極板按一定的距離安裝在電解槽上進(jìn)行濕法電解。 電解液是硅氟酸和硅氟酸鉛，電解液溫度為45度，電流為6000安，槽電壓為 0.49伏。濕法電解后得到高純鉛和陽(yáng)極泥，測(cè)定所得高純鉛的鉛含量，為 99. 997%。實(shí)施例4(1) 按已知的富氧底吹氧化一鼓風(fēng)爐還原熔煉方法，將硫化鉛精礦、石英 砂、石灰石混合送入密封的熔煉爐中，爐底吹入工業(yè)氧氣爐溫為1400°C,采用 微負(fù)壓操作，得高鉛渣和粗鉛。將所得高鉛渣與焦炭、石灰石送入鼓風(fēng)爐中， 在爐底吹入氧氣爐溫升至140(TC進(jìn)行還原冶煉。在還原冶煉過(guò)程中，高鉛渣還 原成粗鉛，爐料中的氧化鐵等雜質(zhì)形成爐渣，粗鉛熔體和爐渣在流入爐缸時(shí)因 比重差異而分離，除去了鋅、硅、鐵等雜質(zhì)。將所得粗鉛熔體澆鑄制成原生粗 鉛塊。(2) 拆解回收的廢舊鉛酸蓄電池，分離塑料外殼和酸液，得到廢舊蓄電池 鉛膏。鉛膏是含銻1. 5-2. 5%的鉛銻合金，并含鐵、銅等雜質(zhì)。將鉛膏和鐵粉、 碳酸鈉混勻送入鼓風(fēng)爐，在爐溫110(TC下熔煉，爐料中的氧化鐵等雜質(zhì)形成爐渣，粗鉛熔體和爐渣在流入爐缸中時(shí)因比重差異而分離，從而除去鐵、銅等雜 質(zhì)。將所得粗鉛熔體澆鑄制成再生粗鉛塊。(3) 將50噸原生粗鉛塊和32噸含銻2.0%的再生粗鉛塊送入熔煉爐，在 爐溫60(TC下熔煉，銻含量為32*2.0%/ (50+32) 二O. 7805%，符合陽(yáng)極板銻含量 為0.35%-0.8%的要求。然后將爐溫降至350°C，加入赤磷以除去銅，所得粗鉛 熔體的銅含量不高于0. 05%。(4) 按已知方法，將所得粗鉛熔體澆鑄制成陽(yáng)極板。陰極板為鉛含量99. 99% 以上的析出鉛。將陽(yáng)極板和陰極板按一定的距離安裝在電解槽上進(jìn)行濕法電解。 電解液是硅氟酸和硅氟酸鉛，電解液溫度為40度，電流為6000安，槽電壓為 0.48伏。濕法電解后得到高純鉛和陽(yáng)極泥，測(cè)定所得高純鉛的鉛含量，為 99. 998%。以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā) 明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定 的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種高純鉛的生產(chǎn)方法，包括以下步驟(1)將硫化鉛精礦除硫再還原冶煉為原生粗鉛塊；(2)拆解廢舊鉛酸蓄電池，得廢舊蓄電池鉛膏，將鉛膏熔煉為再生粗鉛塊；(3)分析上述原生粗鉛塊和再生粗鉛塊中的銻含量，按銻含量占鉛塊總重量的0.35％-0.8％對(duì)原生粗鉛塊和再生粗鉛塊進(jìn)行配比，配好后送入熔煉爐在450℃-600℃熔煉，然后將爐溫降至330℃-350℃，加入赤磷除銅，至銅含量不高于0.05％，得粗鉛熔體；(4)將上述粗鉛熔體澆鑄成陽(yáng)極板進(jìn)行濕法電解，制得高純鉛。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述高純鉛的生產(chǎn)方法，其特征在于將硫化鉛精礦除 硫再還原冶煉為原生粗鉛塊是將硫化鉛精礦與石英砂、石灰石混勻后送入燒結(jié) 機(jī)中，在110(TC-140(TC燒結(jié)3-6個(gè)小時(shí)得氧化鉛塊，將氧化鉛塊與焦炭、石 灰石送入鼓風(fēng)爐，并在爐底吹入空氣，在110(TC-140CTC熔煉再澆鑄而成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述高純鉛的生產(chǎn)方法，其特征在于將硫化鉛精礦除 硫再還原冶煉為原生粗鉛塊是將硫化鉛精礦與石英砂、石灰石混勻后送入熔煉 爐中，爐溫為1100°C-1400°C，并在爐底吹入工業(yè)氧氣進(jìn)行熔煉得高鉛渣和粗 鉛，將高鉛渣與焦炭、石灰石送入鼓風(fēng)爐中，并在爐底吹入氧氣，在110CTC-1400 'C熔煉再澆鑄而成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述高純鉛的生產(chǎn)方法，其特征在于將鉛膏熔煉 為再生粗鉛塊是將鉛膏、鐵粉、碳酸鈉混勻送入鼓風(fēng)爐，在110(TC-140(TC熔 煉再澆鑄而成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述高純鉛的生產(chǎn)方法，其特征在于所述濕法電解的 陰極板為鉛含量99.99%以上的析出鉛；濕法電解在電解槽中進(jìn)行，電解液是硅 氟酸和硅氟酸鉛，電解液溫度為30 45。C度，電流6000安，槽電壓小于0.5 伏。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述高純鉛的生產(chǎn)方法，其特征在于按銻含量占鉛塊 總重量的0. 35%_0. 8%對(duì)原生粗鉛塊和再生粗鉛塊進(jìn)行配比。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述高純鉛的生產(chǎn)方法，其特征在于將鉛膏熔煉為再 生粗鉛塊是在110(TC進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高純鉛的生產(chǎn)方法，包括以下步驟(1)將硫化鉛精礦除硫再還原冶煉為原生粗鉛塊；(2)拆解廢舊鉛酸蓄電池，得廢舊蓄電池鉛膏，將鉛膏熔煉為再生粗鉛塊；(3)配比上述原生粗鉛塊和再生粗鉛塊，配好后送入熔煉爐熔煉，除銅后得粗鉛熔體；(4)將上述粗鉛熔體澆鑄成陽(yáng)極板進(jìn)行濕法電解，制得高純鉛。本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，擴(kuò)大了生產(chǎn)高純鉛的原材料來(lái)源，為鉛酸蓄電池再生鉛的回收利用發(fā)明了新的工藝方法。
文檔編號(hào)C22B21/06GK101260481SQ200810097208
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者馬生軍 申請(qǐng)人:寧夏天馬冶化(集團(tuán))股份有限公司