ＨＵＮＡＮＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳＭＥＴＡＬＳ
第３５卷第２期
２０１９年４月
作者简介：甘学龙（１９８７－），男，助理工程师，主要从事有冶金及复
甘学龙
（湖南金旺铋业股份有限公司，湖南郴州 ４２３０００）
摘 要：卡尔多炉渣是一种含有Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ等多金属的复杂精炼渣，是有冶炼综合回收的一种重要回收渣料，文章介绍了一种采用小型鼓风炉进行还原处理，综合回收该物料中的有价金属的一种方法和工业实践，并通过一系列生产试验，总结调整各项工艺参数后得到了较
为满意的处理效果。
关键词：卡尔多炉渣；鼓风炉；贵金属；综合回收
中图分类号：ＴＦ８０６ ２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－５５４０（２０１９）０２－００３６－０３
卡尔多炉渣是铜阳极泥通过卡尔多炉进行精炼过程中产出的一种精炼渣，因其含有大量的Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ａｕ、Ａｇ等一系列贵重金属，因此需要进行综合回收，传统的处理办法有两种，一是进行返炉操作，二 是湿法浸出综合回收［１，２］
。第一种方法优点是操作
简单，工艺路线成熟，缺点是因铜火法精炼过程中普遍采用硫酸钡作为脱模剂，阳极泥中一般含有硫酸钡。经卡尔多炉处理后，硫酸钡几乎全部进入卡尔多炉渣中，致使其熔点很高，返炉次数多了后会导致需要去除的Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｂ等杂质金属和难熔物如钡盐等不断富集，渣量进一步增大，同时对卡尔多炉熔炼造成困难，影响除杂效果和造渣效果，因此必须要定期开路处理。第二种办法是进行湿法处理回收，通过浸出－沉淀法将其中的金属分段浸出回收，优点是可以全面回收有价金属，不会出
现返炉操作逐步恶化工艺条件的情况，缺点是成本高，产生的环保废水量大，环保处理成本高，环保达标排放压力大。
某厂为资源综合回收厂，长期从事炼铜烟灰及其它废渣料的处理及有价金属综合回收工作。现有一批卡尔多炉渣含金银铅锑较高，由该厂来试验性处理这批物料。该厂技术人员经过对原料的分析和方案对比后，考虑到鼓风炉具有能将有价金属充分还原回收，同时能将高熔点化合物入渣并且可以作为弃渣开路、操作简单工艺成熟等优点，讨论决定采
用１ ３ｍ２
小鼓风炉直接熔炼产出贵铅是最理性的方
案，同时处理贵铅工艺成熟，因此贵铅后续处理工艺按传统工艺电解及精炼，最终实现了渣料的综合回收工作。
１ 原理及工艺流程
１．１ 冶炼原理
鼓风炉熔炼过程按逆流原理进行，下部焦炭燃烧产生大量热量及一氧化碳，高温还原气体与炉料接触
产生还原反应，反应生成金属液及冰铜、砷冰铜相，下沉到炉缸，硅钙铁及其它稳定氧化物则形成渣相，由于其密度低于金属相和冰铜相，因此熔渣位于炉缸熔体最上层，反应后气体及其它易挥发物质则随炉气进入烟管→收尘系统→环保喷淋系统→烟囱 排空［３］
。
氧化物的还原熔炼机理［
４］
： ＭｅＯ＋ＣＯＭｅ＋ＣＯ２硫酸盐的还原熔炼机理：ＭｅＳＯ４ ＋４ＣＯＭｅＳ＋４ＣＯ２硫化物的沉淀熔炼机理：ＭｅＳ＋Ｍｅ ’Ｍ
ｅ’Ｓ＋Ｍｅ少量硫化物、硫酸盐及氧化物的反应机理：ＭｅＳＯ４ ＋ＭｅＳ２Ｍｅ＋２ＳＯ２ ＭｅＳ＋２ＭｅＯ３Ｍｅ＋ＳＯ２
未反应的硫化物则形成冰铜相，铜铁等金属与砷、锑等形成砷冰铜相下沉炉缸，金银等贵金属则绝大部分富集于金属相和冰铜相、砷冰铜相中得到回收，由于含砷锑较高，含硫较低，因此将主要产生砷
６
３
第２期甘学龙：鼓风炉处理卡尔多炉渣工业试验
冰铜相，冰铜产出量较小，可直接返炉。
由于本次生产的卡尔多炉渣是金属精炼产物，伴有渣－
金属分离不良的产物，因其含有大量硫酸钡等高熔点物质，熔点高流动性差，因此做好物料还原效果及渣－金属分离效果是本次生产的核心关键点，所以做好渣型配比及还原气氛控制是主要工作重心。１ ２ 工艺流程
工艺流程如图１
线粒体基因组测序所示。
图１ 工艺流程图
２ 物料成分及工艺参数控制
２ １ 入炉原料成分
物料成分见表１。
表１ 入炉卡尔多炉渣主要成分
％
元素Ａｕ
ＡｇＰｂ
Ｓｂ
ＳＣｕＡｓ含量５６ ７６０ ５８１６ ９３８ ３７３ ３７０ ２８０ ９５元素ＣａＯ
ＳｉＯ２
Ｆｅ
ＮａＢａＭｇＯＡｌ２Ｏ３含量
０ ８９１０ ８１０ ８５
８ ０３
６
１ ８７
１ ５８
沥青透水混凝土注：Ａｕ含量单位为ｇ／ｔ。
２ ２ 工艺参数控制
根据以上物料及相关经验，因物料中主要铅锑等金属含量较低，渣量较大，同时含有较高的ＮａＯ，ＢａＯ（ＢａＳＯ４高温分解产生）元素，根据相图原理ＮａＯ，ＢａＯ与ＣａＯ同属于碱性氧化物，Ｃａ、Ｎａ、Ｂａ同属于第一第二主族碱金属，因此具有相似性，在造渣时对渣型的影响及特点都具有相似性，因此富含的ＮａＯ、ＢａＯ可部分替代ＣａＯ在渣中的作用，所以配料计算时可以适当减少ＣａＯ的配入量，避免出现渣熔点过高的情况发生，开炉确定渣型主要成分为ＣａＯ∶ＳｉＯ２
∶ＦｅＯ＝５∶１９～２１∶２３～３０，焦率暂定为２５％。３ 试生产过程及结果分析
３ １ 初始生产状况
通过上述条件控制，得到的生产数据见表２。
表２ 初期生产的渣成分
％
元素ＡｕＡｇＰｂＣａＯＳｉＯ２ＦｅＯＢａＮａ含量
２ ５
４１０
３ ５
６ ２
２０
２４
１８
６ ４
注：Ａｕ、Ａｇ含量单位为ｇ／ｔ。
从表２可看出，数据不佳，渣含有价金属过高，并伴随着炉缸的结渣现象严重，炉缸温度上不来，频繁使用吹氧管烧渣口进行放渣操作。基本上每次放渣放铅时均会发生炉缸放铅难的现象，需要通过铅口插吹氧管吹氧气进入炉缸，不断地烧氧加热改善炉缸状况，才能保证炉子顺利出渣出铅，操作环境也比较差。３ ２ 调整工艺条件后的生产状况
碟形螺母
根据分析，炉渣粘度过大，炉温不够。由于Ｂａ及其它少量如Ｍｇ、Ａｌ等的影响熔点过高，导致炉缸恶化，通过更改配料及加料制度，更改渣型，改变焦率加强还原气氛，并进行一系列操作调整如下：
１ 确定配入相当数量的返渣（用其它物料生产时产出的渣做返渣），适当加大渣量，以稀释Ｂ
ａ、Ｍｇ、Ａｌ等有害元素的浓度。
２ 根据现场调整后按３５％的焦率加入焦炭，加强热量供应及炉内还原性。
３ 采用低料柱操作制度，保证炉内高温操作。４ 加大炉缸操作精细化管理，及时排放炉内砷
冰铜，防止砷冰铜降温起隔层。
经以上操作调整得到稳定的生产数据见表３。
表３ 调整后的各种产物成分
％清砂机
元素ＡｕＡｇＰｂＣａＯＳｉＯ２ＦｅＯＢａＮａＳｂ
炉渣０ ７２
１０４
１ ８２ ５２３２９ ５１１ ２５ ９９
合金３３０ ６３２６００６１２３ ５砷冰铜
６７ ５
５４８１５ １
２５ ２７
注：Ａｕ、Ａｇ含量单位为ｇ／ｔ。
数据表明渣型有了较大改善，指标得到较大提高，炉况大为改善，炉渣因高熔点杂质受到稀释，熔点降低，炉渣流动性理想，同时炉缸因炉内温度的提升和加强炉缸砷冰铜的精心操作，放铅放渣正常，生产顺利。３ ３ 指标分析
本次开炉采用１ ３ｍ２
盐酸苯肼鼓风炉共处理卡尔多炉２９７ ７９ｔ，床能率为１９ｔ／ｍ２
·ｄ，焦率３５％，采用低料柱
制度操作，保证炉缸温度和流动性，及时放出砷冰铜，可以保证炉子顺利生产，生产主要指标：直收率：Ｐｂ为６５％，Ｓｂ为５５％，Ａｕ为９５％，Ａｇ为９１ １％；回收率：Ｐｂ为９６％，Ｓｂ为９３％，Ａｕ为９９％，Ａｇ为９９％。
由于铅和锑的入炉料含金属品位较低，渣中该
７３
湖南有金属第３５卷
元素含量稍微波动就使其指标变化较大，因此其直收率等指标不够理想。
但同时本次生产焦炭消耗量较大，各种经济技术指标不够理想，尚需进一步研究，出一种更合理的渣型，减少渣量并想办法减少Ｂａ和Ｎａ对炉渣性质的影响，同时进一步加强工人的操作水平，减少辅助材料消耗，以提高经济效益。
４ 总 结
本次试验生产采用１ ３ｍ２
小鼓风炉，按照以上数据及生产操作制度处理此类炉渣，可以取得不错
的经济效益，但经济技术指标需进一步改善，本次试验生产的相关数据及经验，对今后进一步回收相关废渣料提供了有利的技术积累。参考文献：
［１］ 张永锋，张焕然，衷水平，等 卡尔多炉熔炼渣提取铅铋工艺研
究［
Ｊ］ 有金属（冶炼部分），２０１７，（１１）：２１－２４ ［２］ 吕建军 卡尔多炉渣全湿法综合利用研究［Ｄ］ 长沙：中南大
学，
太阳能电池背板２０１３ ［３］ 陈国发 重金属冶金学［Ｍ］ 北京：冶金工业出版社，１９９２
［４］ 傅崇说 有冶金原理［Ｍ］ 北京：冶金工业出版社，２０１０
收稿日期：２０１９－０２－０２
ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＰｒａｃｔｉｃｅｏｆＢｌａｓｔＦｕｒｎａｃｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＣａｌｄｏＳｌａｇ
ＧＡＮＸｕｅ ｌｏｎｇ
（ＨｕｎａｎＪｉｎｗａｎｇＢｉｓｍｕｔｈＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣｏ ，Ｌｔｄ，Ｃｈｅｎｚｈｏｕ４２３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｌｄｏｓｌａｇｉｓａｃｏｍｐｌｅｘｒｅｆｉｎｉｎｇｓｌａｇｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｍａｎｙｍｅｔａｌｓ，ｓｕｃｈａｓＰｂ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，ｅｔｃ Ｉｔｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｃｙｃｌｉｎｇｓｌａｇｆｏｒｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆｎｏｎ ｆｅｒｒｏｕｓｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｍｅｔｈｏｄａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆｖａｌｕａｂｌｅｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｉｓｍａｔｅｒｉａｌｂｙｒｅｄｕｃｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｗｉｔｈｓｍａｌｌｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅ，ａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｓａｎｄａｄｊｕｓｔｓｉｔｔｈｒｏｕｇｈａｓｅｒｉｅｓｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｓｔｓ Ｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｔｒｅａｔｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄａｆｔｅｒｖａｒｉｏｕｓｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｌｄｏｓｌａｇ；ｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅ；ｐｒｅｃｉｏｕｓｍｅｔａｌｓ；檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｒｅｃｏｖｅｒｙ
（上接第３５页）
ＳｔｕｄｙｏｎＰｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔＰｒｏｃｅｓｓｆｏｒＤｉｇｅｓｔｉｏｎｏｆＮａｎｐｉｎｇＴａ ＮｂＯｒｅ
ＣＨＥＮＦｕ ｇｕｉ，ＺＨＡＯＨａｉ ｔｉａｎ，ＱＩＹａｎ ｍｉｎｇ
（ＮｉｎｇｘｉａＯｒｉｅｎｔＴａｎｔａｌｕｍＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ Ｌｔｄ ，Ｓｈｉｚｕｉｓｈａｎ７５３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｂｒｉｅｆｌｙａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｏｖｅｒｓｗｅｌｌｉｎｇｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄｉｇｅｓｔｉｏｎｏｆｔａｎｔａｌｕｍ ｎｉｏｂｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｓｏｕｒｃｉｎｇｆｒｏｍＮａｎｐｉｎｇＭｉｎｅ，Ｆｕｊｉａｎｐｒｏｖｉｎｃｅｂｙｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃａｃｉｄ ｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｔｈｅｎｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈｅｎｅｗｐｒｏｃｅｓｓｍｅｔｈｏｄｏｆｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｏａｓｔｉｎｇｂｅｆｏｒｅｏｒｅｆｅｅｄｉｎｇｔｏｒｅｍｏｖｅｓｕｃｈｖｏｌａｔｉｌｅｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓｉｎｔｈｅｏｒｅａｓｆｌａｍｍａｂｌｅｓｕｌｆｕｒ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｎｄｃａｒｂｏｎ，ａｎｄｔｅｓｔｓｗｅｒｅｍａｄｅｍａｎｙｔｉｍｅｓｆｏｒｐｒｏｃｅｓｓｉｍｐｒｏｖｍｅｎｔ Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｉｇｅｓｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｗｉｔｈｇｏｏｄｅｆｆｅｃｔ，ｍｉｎｅｒａｌｃａｎｂｅｕｓｅｄｎｏｒｍａｌｌｙｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｂａｔｃｈｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｏｖｅｒｓｗｅｌｌｉｎｇａｃｃｉｄｅｎｔｉｓｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｒ
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