硫酸鋇含量對卡爾多爐處理銅陽極泥的影響

1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2017.11.007硫酸鋇含量對卡爾多爐處理銅陽極泥的影響林家永，鄭偉忠，張永鋒，賴壽華，張煥然，姜錦洪（紫金銅業(yè)有限公司，福建上杭 364200）摘要：根據(jù)硫酸鋇砂密度大的特點，用沉降法將鋇砂留在預浸槽底，實現(xiàn)鋇砂和陽極泥分離，解決硫酸鋇砂對卡爾多爐冶煉造成的不良影響，縮短卡爾多爐作業(yè)時長，提升金銀回收率。關鍵詞：硫酸鋇；銅陽極泥；預浸槽；卡爾多爐中圖分類號：TF811文獻標志碼：A文章編號：1007-7545（2017）11-0000-00Effect of Barium Sulfate Content on Treatment

2、of Copper Anode Slime by Kaldo FurnaceLIN Jia-yong, ZHENG Wei-zhong, ZHANG Yong-feng, LAI Shou-hua, ZHANG Huan-ran, JIANG Jing-hong(Zijin Copper Co., Ltd., Shanghang 364200, Fujian, China)Abstract：Barium sulphate remained at bottom of pre-leaching tank by sedimentation method based on its highest de

3、nsity in copper anode. Separation between barium sulfate and anode slime was realized. Negative effect of barium sulfate on Kaldo furnace smelting was addressed. Operation of Kaldo furnace was shortened and recovery rate of gold and silver was improved.Key words：barium sulfate; copper anode slime; p

4、re-leaching tank; Kaldo furnace硫酸鋇性質穩(wěn)定，不溶于酸堿，且熔點近1 600 ，在銅陽極泥冶煉過程中，硫酸鋇作為雜質極難去除1-2。在浸出工序，由于其密度較大，容易造成管道堵塞。進入卡爾多爐后，卡爾多爐冶煉溫度僅為1 200 ，無法熔化硫酸鋇，硫酸鋇在爐內(nèi)慘雜著陽極泥，浮于表層，隔絕熱能，導致爐內(nèi)物料溫度上升緩慢。排渣過程中，摻雜著陽極泥的硫酸鋇進入渣中，導致金銀回收率降低3-4。1 硫酸鋇的來源紫金銅業(yè)熔煉廠陽極爐工序使用硫酸鋇作為陽極板脫模劑，該脫模劑附著在陽極板表面，電解過程中，富集在銅陽極泥中5-6。2016年7月，熔煉廠陽極爐工序為了提高陽極爐各項生產(chǎn)

5、指標，包括陽極板合格率、銅模壽命、澆鑄速度和人工作業(yè)強度等，對銅陽極澆鑄脫模進行噴涂系統(tǒng)改造。噴涂系統(tǒng)采用獨立噴嘴改為四噴嘴形式，解決了噴涂不均勻問題。另外還對噴涂液配比進行調(diào)整，原噴涂液配比基本以硫酸鋇溶液為主，不添加水玻璃，原噴涂液配比為硫酸鋇水玻璃水=45020（質量比），調(diào)整后，按硫酸鋇水玻璃水=6120（質量比）進行配比，加大了硫酸鋇的使用量。根據(jù)2016年度統(tǒng)計數(shù)據(jù)，改造前噴涂液硫酸鋇含量為3.5 kg/t，改造后噴涂液硫酸鋇含量為3.8 kg/t。噴涂液改造后硫酸鋇較原來有所增加，增加量占原用量的8.5%。稀貴廠2016年第三季度在處理陽極泥的過程中發(fā)現(xiàn)陽極泥含鋇量增加（如圖1所

6、示），第三季度銅陽極泥鋇含量（11.7%）較一季度（7.8%）提高50%，導致浸出系統(tǒng)及卡爾多爐系統(tǒng)均出現(xiàn)異常。圖1 銅陽極泥鋇含量變化曲線Fig.1 Curve of barium content in copper anode slime收稿日期：2017-06-27基金項目：福建省區(qū)域重大項目(2015H4017)作者簡介：林家永(1971-)，男，福建武平人，工程師.2 影響分析2.1 對浸出干燥系統(tǒng)的影響含鋇砂較高的陽極泥進入浸出系統(tǒng)槽體后，由于濕陽極泥的密度約為1.11.3 g/cm3，而硫酸鋇為4.5 g/cm3，在槽內(nèi)會迅速沉淀，并且粘附性強，富集形成鋇砂。時間長后，在槽底形成

7、堆積，造成各工序槽體下料管口堵死；鋇砂被泵入料漿管線后，因其流動性差，造成管線堵塞，加重崗位人員對槽體管線的清理工作；鋇砂進入壓濾機后，易將濾布網(wǎng)孔堵塞，影響濾布透性，導致濾餅不成型和壓濾機噴漿，加速濾布更換周期；含高鋇砂的物料進入干燥機擠條機后，因黏性強，造成擠條滾筒打滑，擠不出料，影響干燥作業(yè)。硫酸鋇對浸出工序全面而嚴重的影響，造成浸出作業(yè)進度緩慢，人員勞動量急劇增加。經(jīng)統(tǒng)計，正常壓濾7 t的陽極泥需耗時8 h，而硫酸鋇堵塞將使得壓濾7 t的陽極泥時間延長至12 h。2.2 對卡爾多爐冶煉的影響2.2.1 增加熔煉時長含大量硫酸鋇的干脫銅陽極泥進入卡爾多爐后，因硫酸鋇熔點高達1 580 ，

8、造成化料困難，需耗費更多柴油。陽極泥化好后成為熔體，硫酸鋇浮在熔體表層，導致隔絕熱能，爐內(nèi)溫度無法進一步提高，造成熔煉反應進行緩慢，造渣困難。浮于表層的鋇渣流動性差，無法自行流出，操作人員必須使用扒渣木塊將其扒出，造成人員勞動量增加，排渣時間延長。根據(jù)稀貴廠2016年第三季度生產(chǎn)統(tǒng)計，每處理4 t陽極泥時間長達5.5 h。2.2.2 降低金銀回收率卡爾多爐化料過程中，硫酸鋇會對脫銅陽極泥顆粒形成包裹并浮于熔體表層，排熔煉渣時，不得不將表層渣排出，導致金銀流失。同時硫酸鋇渣與熔煉渣分層不明顯，導致渣量增加，加劇了金銀的流失。2016年第三季度熔煉渣含銀量為7 048 g/t，較一季度含銀量（5

9、192 g/t）提高35.7%。3 解決措施3.1 集中沉降自2016年下半年起，稀貴廠接收的陽極泥鋇砂含量高達10%20%。經(jīng)過實踐，決定利用鋇砂與陽極泥的密度不同，在陽極泥處理的第一道工序常壓預浸時，將硫酸鋇沉降在預浸槽底部。針對槽底鋇砂積料多的問題，對預浸槽底部下料管進行改造，具體措施是，在預浸槽底部下料管內(nèi)加裝一個比下料管還小的內(nèi)伸套管，該套管為活動且?guī)Хㄌm片，套管伸入至預浸槽底部，高出槽底30 cm（見圖2）。利用預浸工序作業(yè)后需靜置的特點，將鋇砂與陽極泥分層，預浸槽泵打至高壓釜時，槽底套管出口上部的陽極泥料漿進入下一道工序，而槽底套管出口下部的物料暫時留在預浸槽底部。圖2 改造前后

10、預浸槽底部結構圖Fig.2 Structure diagram of bottom before and after transformation3.2 清洗回收金銀將夾帶有陽極泥的硫酸鋇砂直接開路同樣造成金銀流失。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，硫酸鋇砂與陽極泥通過水洗，可將夾帶的陽極泥洗出，而硫酸鋇由于密度大，沉與槽底。按照此方法，我們設計帶攪拌水清洗槽（見圖3）進行洗滌，靜置分層后從上到下打開側面管口回收上層含陽極泥溶液，而硫酸鋇砂從槽底排出。圖3 改進后預浸槽結構Fig.3 Structure of pre-leaching tank after improvement經(jīng)多次實際操作并取樣化驗，發(fā)現(xiàn)清理出

11、的鋇砂經(jīng)過兩次清水清洗后，硫酸鋇中夾帶金銀含量大大降低。由表1數(shù)據(jù)可知，水洗兩次后，硫酸鋇砂中金及銀的含量分別從135.84 g/L、3 499.25 g/L降至65.30 g/L、995.40 g/L。經(jīng)計算，此類硫酸鋇單獨開路將使稀貴廠金銀回收率由水洗前的98.5%、98.4%分別提升至98.8%、98.7%。表1 水洗前后硫酸鋇金銀含量Table 1 Gold and silver content in barium sulfate sand before and after water washing /(gt-1)類別金銀未水洗135.843 499.25水洗一次97.691 921

12、.74水洗二次65.30995.40經(jīng)過硫酸鋇的水洗、分離、開路后，浸出系統(tǒng)漿料壓濾時長由高硫酸鋇陽極泥的12 h恢復到低硫酸鋇陽極泥的8 h，浸出及爐前崗人員的勞動量也大大降低。熔煉時長由5.5 h降至4.5 h，降幅達18%。4 結論通過“攪拌分離靜置沉降清水清洗”實現(xiàn)銅陽極泥中鋇砂的的開路，減少硫酸鋇砂堵塞管道，可有效解決物料硫酸鋇含量高給卡爾多爐冶煉帶來的不利影響。參考文獻1 黃超，徐小董. 自動化清除陽極板表面脫模劑和氧化銅的技術研究及應用J. 世界有色金屬，2015(11)：73-74.2 王吉坤，張博亞. 銅陽極泥現(xiàn)代綜合利用技術M. 北京：冶金工業(yè)出版社，2008：116-119.3 李洪桂. 冶