CN1049380A - 粗铅除铊工艺 - Google Patents

Abstract

向粗铅中搅入氯化铁，以产生一种含铊的盐渣， 以此使粗铅的铊得以减少。

Description

粗铅除铊工艺

本发明涉及一种将氯化物搅入粗铅中并除去含铊盐渣的粗铅除铊工艺。

在火法冶炼生产的粗铅中，铊的含量取决于炉料中的铊含量和熔炼工艺。在继烧结、焙烧处理之后进行的鼓风炉工艺中，炉料所含的大部分铊挥发出来，随细粉尘排出工艺过程。另一部分铊在鼓风炉中进入炉渣。从而，粗铅中只含少量铊。在不需预先另行焙烧处理，而直接由硫化矿回收铅的较新工艺中，细粉尘来回循环，挥发出来的铊不能再随细粉尘排出。用此种工艺所生产的粗铅可能含有高达250ppm左右的铊。这样一种直接回收铅的工艺，举例来说，已在EP003853中作了说明。粗铅中的铊含量，视精炼铅的质量而定，必须降到规定值。

由V.Tafel所著《冶金学教科书》(1953年第2版，第2卷第649页)已知，粗铅中的铊含量是可以降下来的。其方法是，将氯化锌搅入粗铅中，得到一种含氯化物的熔体，其中含有约5％Tl、11％Zn、1.4％As及7％Cl，同时使之与金属铅(50％)充分混合。

JP-A-81/50,788也公开了将氯化锌搅入粗铅的粗铅除铊方法。由于氯化锌吸水性极强，所以对贮存条件要求很高，而且向粗铅中添加氯化锌蕴含着爆炸的危险性。除此而外，锌还会作为杂质进入粗钳中，故而在除铊后不得不再精炼铅。

由JP-A-86/6134已知一种从粗铅中除去铊的方法，其中将氯化铅、氯化铵或这两种盐的混合物搅入粗铅中。但氯化铵甚至会在相当低的温度下挥发。氯化铅极贵，易挥发，而且Cl含量低。

本发明的目的在于，避免已知工艺的不足之处并提供一种经济而又技术上简单的工艺，用该工艺可基本上除去粗铅中的铊。

本发明通过将占粗铅重量0.1-0.5％的氯化铁(以无水FeCl₂计)搅入粗铅，来达到此目的。所述氯化铁可由氯化亚铁组成，或者可由氯化亚铁和三氯化铁的混合物组成。如果粗铅中的铊含量很高。而且需要精炼到很低的铊含量，则氯化铁要以上述范围的上限部分的量来加入。允许有小含量的或者添加量的氯化铅、氯化锌、氯化铵或氯化铜。氯化铁可以无水状态使用，或者可含结晶水。熔融粗铅中氯化铁的搅入和粗铅的搅拌，用铅精炼中通常已知的工艺来进行。将铊含量降到要求残留量所需的搅拌时间，以实验为根据来确定，而且还取决于粗铅中的原始铊含量，取决于精炼用容器的大小，并取决于所用的搅拌机械。所产生的盐渣可从粗铅表面以液态形式除去，或者可预先将此渣以干燥状态进行搅拌。操作也可分二步进行。

根据较佳特征，将氯化亚铁(II)搅入粗铅。因为氯化亚铁的分解温度比三氯化铁高，而且吸水性较小，蒸气压低得多。

根据较佳特征，搅入粗铅的FeCl₂是经处理酸洗液废液制得的。这种氯化铁主要由FeCl₂.H₂O组成，极适用于除铊，而且是廉价的工业废物。

根据较佳特征，粗铅在470℃±40℃的温度下进行处理。在该温度范围内会得到极佳结果。

根据较佳特征，加入氯化铁后，在渐降的温度下搅拌粗铅。氯化铁在粗铅处于比较高的温度时搅入其中，然后继续搅拌粗铅，直到反应终止，铅温下降。这样处理会产生极佳结果。

根据较佳特征，氯化铁在粗铅经真空脱锌后加入其中。粗铅在真空脱锌后所处的温度，很适于氯化铁的添加。真空脱锌后，粗铅中的低残余锌含量至多为0.1％，才符合要求。

根据较佳特征，处理分两步进行。新鲜氯化铁须在第二步加入粗铅中。已生成的盐渣须在每一步中及时撇去，以防铊从盐渣中重新溶入铅。这种分两步进行的处理可产生特别低的残留铊含量。

根据较佳特征，将第二步中撇出的盐渣用于第一步。结果，第一步中所得的盐渣会有比较高的铊含量，并且较易进行回收铊的处理。

铊可用已知工艺从盐渣中加以回收。

由已公开的德国申请文件DE 3631196已知，在350℃及450℃之间的温度下，可经多步添加金属氯化物和氯气来脱铊，而且总残留量占铊含量的比例很小。每步所形成的熔融含铊氯化物可在每步之后完全从熔融金属中除去。如果要求最终铊含量小于10ppm，则添加化学计算量2至4当量的氯化物。可添加的金属氯化物，声称包括为数众多的二价金属氯化物，如镁、锰、铁、钴及镍的氯化物。但其中未说明上述氯化物具有高度重要性，因为优先挥用的是氯化锌和氯气，其中用氯气生成氯化铅，而在实施例中用的则是氯化锌，或氯化锌与氯化铅的混合物。实施例1

在坩埚中熔融3.6Kg粗铅并加热至450℃。该粗铅含250ppm铊。向熔融物中搅入20g FeCl₂.4H₂O，再搅拌30分钟。接着撇去23g盐渣。铅中含35ppm铊。盐渣中含1.94％Tl、15.30％Fe、59.70％pb、11.10％Zn及17.8％Cl。然后向保留下来的熔融铅中添加20gFeCl₂.4H₂O，继续搅拌30分钟。而后撇去22g盐渣。铅还含8ppm Tl。盐渣含1.04％Tl、13.60％Fe、54.20％Pb、4.70％Zn及1.53％Cl。为平衡所需的Tl.Fe和Cl的量粘附在坩埚边缘或已被挥发。实施例2

在装有搅拌机械的试验容器中，熔融530Kg粗铅，并加热到470℃。该铅含130ppm铊。熔融料中搅入1865gFeCl₂.4H₂O，继续加热，随后不断搅拌使之冷却。这样就生成一种盐渣，它初始时完全熔融，冷却后变成糊状。

铅中铊含量随温度及搅拌时间而变化如下：温度(℃)          时间(分钟)           Tl含量(ppm)

475                 0                   130

499                 8                   31

496                 13                  24

473                 20                  21

437                 32                  17

撇得2400g盐渣，其中含有1.83％Tl、50.3％Pb、0.69％Zn及18.3％Fe。

将熔融的铅再加热到475℃，向其中添加并搅入1000gFeCl₂.4H₂O。再次先将熔融物加热，然后不断搅拌使之冷却。之后又撇出1440g盐渣，该渣含0.58％Tl、50.8％Pb、0.17％Zn及19.1％Fe。

铅中的铊含量变化如下：(起初铊含量较高，是由于第一步处理之后，仍然存在的盐渣发生重溶所致。温度(℃)           时间(分钟)           Tl含量(ppm)

470                  0                    24

500                  7                    11

493                  27                   12

456                  50                   13实施例3

在装有搅拌机械的试验容器中，熔融147Kg粗铅，并加热到460℃。该铅含96ppm铊及380ppm锌。向熔融的铅中搅入900g FeCl₂.4H₂O。熔融铅经30分钟搅拌后，撇出1.3Kg含铅的盐渣，其中含0.85％铊。铅中残留3.2ppm铊和低于5ppm的锌。实施例4

在装有搅拌机械的试验容器中，熔融140Kg粗铅，并加热到470℃。该铅含77ppm铊及320ppm锌。向熔融铅中搅入920g实施例3中所得的盐渣。熔融铅经30分钟搅拌后，撇出950g盐渣，其中含1.66％铊。铅中含10ppm铊和低于5ppm的锌。

本发明所提供的优点在于，借助一种价格相当低廉、使用简便、且又不使铅增加杂质的添加剂，可将铅中所含的铊基本上完全除去。按上述量添加该添加剂，就可有效地除去铅中的铊，无需进行不必要的大份额过量添加。

Claims (8)

1.一种向粗铅中搅入氯化物并除去含铊盐渣的粗铅除铊工艺，其特征在于，向粗铅中搅入以无水FeCl₂计，为粗铅量0.1-0.5％(重量)的氯化铁。

2.权利要求1所述的工艺，其特征在于，向粗铅中搅入的是氯化亚铁。

3.权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，向粗铅中搅入的是经处理酸洗液废酸所得FeCl₂。

4.权利要求1至3中任一项所述的工艺，其特征在于，在470℃±40℃的温度下对粗铅进行处理。

5.权利要求1至4中任一项所述的工艺，其特征在于，添完氯化铁后，在渐降的温度下搅拌粗铅。

6.权利要求1至5中任一项所述的工艺，其特征在于，在粗铅经真空脱锌后，向其中添加氯化铁。

7.权利要求1至6中任一项所述的工艺，其特征在于，处理分两步进行。

8.权利要求7所述的工艺，其特征在于，在第一步中使用第二步中撇出的盐渣。