重有色金屬冶金概述

1、重有色金屬冶金概述 白鳳斌 二O一三年十月重有色金屬冶金概述重有色金屬（注：指密度大于 4.5g cm3 的 HYPERLINK /view/678918.htm t _blank 有色金屬材料，包括銅、鎳、鉛、鋅、錫、銻、鈷、汞、鎘、鉍等金屬）冶金提取方法主要分為兩種，一是火法冶煉；二是濕法冶煉?；鸱ㄒ苯鹗翘崛〖兘饘僮罟爬稀⒆畛Ｓ玫姆椒?。由于重有色金屬礦通常以硫化物為主，因此大約60%以上的重有色金屬的提取采用火法冶煉。濕法冶金的歷史可追朔到大約公元1200年我國的北宋時期就已能從膽礬(硫酸銅)溶液中提取銅。但是在冶金工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中濕法冶煉技術(shù)發(fā)展十分緩慢，真正意義上的現(xiàn)代濕法冶金直到20世

2、紀(jì)40年代以后才逐步實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。由于濕法冶金在環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)成本、能源消耗以及對原料的適應(yīng)性等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，近50年來發(fā)展十分迅速。1.1 重有色金屬火法冶金重有色金屬火法冶金是指用 HYPERLINK /view/810216.htm t _blank 燃料、 HYPERLINK /view/48797.htm t _blank 電能或其他 HYPERLINK /view/21312.htm t _blank 能源產(chǎn)生高溫，在 HYPERLINK /view/20616.htm t _blank 高溫下應(yīng)用冶金爐把有價(jià)金屬和 HYPERLINK /view/805278.htm t

3、_blank 精礦中的大量脈石等雜質(zhì)分離開，提取金屬或提純金屬（精煉）的各種作業(yè)。重有色金屬火法冶金的主要化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，火法冶金是提取純金屬最古老、最常用的方法。1.1.1 重有色金屬火法冶金主要設(shè)備重有色金屬火法冶金主要設(shè)備包括各種冶金爐及附屬設(shè)備。常見的重有色金屬冶金爐有以下幾種： 1.銅、鎳冶煉 粗煉設(shè)備： a.密閉鼓風(fēng)爐； b.電爐； c.閃速爐； d.諾蘭達(dá)爐； e.瓦紐可夫爐。 f.奧斯麥特爐 精煉設(shè)備： a.轉(zhuǎn)爐； b.連續(xù)吹煉爐； 2.鋅冶煉 a.豎罐蒸餾爐； b.煉鋅鼓風(fēng)爐（ISF爐）； 3.鉛冶煉 a.鼓風(fēng)爐； b.氧氣底吹熔煉爐（Q.L.S法） c.基夫賽特爐；

4、 d.卡爾多爐。 3.綜合回收設(shè)備 a.煙化爐； b.回轉(zhuǎn)窯（威爾茲法）。1.1.2銅火法冶煉工藝流程熔煉爐配 料 料料 熔劑 銅精礦 煙塵 爐渣 銅锍（冰銅） 煙氣轉(zhuǎn)爐吹煉火法精煉 吹煉爐渣 粗銅 煙氣 爐渣 陽極銅 煙氣電解精煉 電解銅 陽極泥 圖1. 銅火法冶煉原則工藝流程圖1.1.2海綿鎘真空精煉工藝流程加 堿 除 鋅 海綿鎘 燒堿（NaOH） 鋅渣 粗鎘真 空 爐 蒸餾渣 1#鎘 圖2. 海綿鎘真空精煉工藝流程圖1.1.2威爾茲法生產(chǎn)氧化鋅工藝流程 鉛冶煉渣（水淬渣） 還原劑（焦粉）回 轉(zhuǎn) 窯 旋渦風(fēng)收塵塵窯渣磁力選礦 藍(lán)粉 煙氣濾袋收塵 鐵礦砂 尾渣 次品氧化鋅圖3. 威爾茲法生產(chǎn)

5、氧化鋅工藝流程圖2.1 重有色金屬濕法冶金重有色金屬濕法冶 HYPERLINK /view/166769.htm t _blank 煉就是將重有色金屬礦物原料在酸性介質(zhì)或堿性介質(zhì)的 HYPERLINK /view/292159.htm t _blank 水溶液進(jìn)行化學(xué)處理或有機(jī)溶劑萃取、分離雜質(zhì)、提取金屬及其化合物的過程。重有色金屬濕法冶 HYPERLINK /view/166769.htm t _blank 煉化學(xué)反應(yīng)主要包括氧化、還原、中和、水解及絡(luò)合等。濕法冶金的一般步驟如下：1.將原料中有有價(jià)金屬溶解到酸或堿體系溶液中，在濕法冶金中將這一工序稱作“浸出”； 2.通過過濾使浸出液與浸出渣

6、分離，同時將夾帶于浸出渣中的 HYPERLINK /view/8978781.htm t _blank 溶劑和金屬離子洗滌回收；3.浸出液的凈化和富集。浸出液的凈化一般采用化學(xué)沉淀、 HYPERLINK /view/149333.htm t _blank 離子交換或 HYPERLINK /view/914241.htm t _blank 溶劑萃取等方法；4.從凈化液提取金屬或化合物。通常采用電解、電積或化學(xué)沉淀等方法。2.1.1鋅濕法冶煉工藝流程 濕法冶金技術(shù)在近代鋅冶煉中得到了廣泛的應(yīng)用，目前濕法煉鋅產(chǎn)量已占到全世界鋅產(chǎn)量的80%，我國除葫蘆島煉鋅廠、中金嶺南鋅冶煉廠和陜西東嶺鋅冶煉廠外，其余鋅冶煉企業(yè)全部采用濕法冶金工藝。中國有色金屬工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)資料顯示，2012年我國濕法煉鋅產(chǎn)量已占我國鋅總產(chǎn)量83.7%。鋅精礦焙 燒 浸 出 鋅焙砂 爐氣與煙塵收 塵電 解 硫酸鋅溶液 煙塵 爐氣（制酸）凈化除雜浸出渣 （進(jìn)一步處理） 陰極鋅熔 鑄 廢電解液 鋅錠圖3. 濕法煉鋅原則工藝流程圖2.1.2全濕法處理鉛陽極泥回收金、銀工藝流程浸 出鉛陽極泥 混合酸（H2S04+ClH） 氯化鈉 氯化劑 浸出渣 浸出液水 解水溶液氯化 亞