粗鉛火法精煉(fire refining of crude lead)是指分段脫除熔煉粗鉛中的雜質，產出精鉛的過程，為火法煉鉛流程的重要組成部分。鉛熔煉產出的粗鉛，除含有銅、鎳、鈷、鉍、錫、砷、銻、鋅、硫等雜質外，還有金、銀等貴金屬和硒、碲等稀有金屬。雜質總量約為1%-4%。因此，精煉的目的不僅要脫除對鉛性質有不良影響的雜質，使精鉛符合用戶的要求，而且還要綜合回收粗鉛中的有價金屬。
基本介紹
- 中文名：粗鉛火法精煉
- 外文名：fire refining of crude lead
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 範圍：鉛精煉
- 雜質總量：雜質總量約為1%-4%
簡介,除銅,除銻、砷、錫,加鋅除銀,除鋅,除鉍,除鈣、鎂,
簡介
粗鉛火法精煉(fire refining of crude lead)是指分段脫除熔煉粗鉛中的雜質，產出精鉛的過程，為火法煉鉛流程的重要組成部分。鉛熔煉產出的粗鉛，除含有銅、鎳、鈷、鉍、錫、砷、銻、鋅、硫等雜質外，還有金、銀等貴金屬和硒、碲等稀有金屬。雜質總量約為1%-4%。因此，精煉的目的不僅要脫除對鉛性質有不良影響的雜質，使精鉛符合用戶的要求，而且還要綜合回收粗鉛中的有價金屬。
粗鉛精煉有火法精煉和電解精煉兩種方法。中國、加拿大和日本等國的煉鉛廠，一般採用粗鉛火法精煉脫銅後再進行電解精煉的工藝流程，世界其他國家都採用火法精煉流程。火法精煉流程所產的精鉛約占精鉛總量的80%。與電解精煉相比，火法精煉的主要優點是設備及工藝操作簡單，基建投資省，可處理成分複雜的祖鉛，產出不同品級的精鉛，生產周期短，能耗少。但火法精煉過程繁雜，產出一系列的副產品，每種副產品都需要單獨處理，增加了處理費用，降低了綜合回收率。無論是採用火法精煉或電解精煉，都可獲得純度達99. 99%的精鉛。火法精煉由除銅，除砷、銻、錫，加鋅脫銀，除鋅，除鉍和除鈣鎂等作業組成。
除銅
除銅是指從粗鉛中分離銅的過程。不論是火法精煉還是電解精煉，粗鉛除鋼都是精煉的第一道作業。粗鉛除銅的方法有熔析法和加鋶法兩種方法，大多數工廠都採用先熔析、後加硫的兩段除銅方法。
除銻、砷、錫
使雜質砷、銻、錫與鉛分離的過程，又稱鉛軟化。過程的原理是基於砷、銻、錫較鉛易氧化成為難溶於液鉛的金屬氧化物，浮於液鉛表面達到與鉛分離的目的，粗鉛的軟化有氧化精煉和鹼性精煉兩種方法。由於氧化精煉法作業時間長，大型現代化煉鉛廠廣泛採用鹼性精煉法。
加鋅除銀
用鋅使鉛與銀分離的過程，工業上廣泛套用的除銀法。1842年卡斯坦發現用鋅可脫除鉛中的銀，帕克斯於1850年將加鋅除銀法用於工業生產，故又稱帕克斯法。鋅對金和銀的親和勢較大，能相互結合形成穩定、熔點高、密度比鉛小的鋅金和鋅銀化合物。並以固體銀鋅殼的形態浮於液鉛表面與鉛分離。除銀作業的關鍵在於控制好作業的溫度及加鋅次數和數量。在實際操作中，大都採用逆流操作法，即分批加入所需的鋅，將含金銀較貧的銀鋅殼返回到高銀液鉛中。第一次加鋅的溫度保持在773K左右，液鉛冷至723-753K除去銀鋅殼；第二次和第三次加鋅分別控制723K和693-703K，除去銀鋅殼則分別為603-613K和753K，除銀後液鉛含銀低於2-3g/t。大多數鉛精煉廠的加鋅除銀作業是在除銀鍋中以間斷方式進行的，但在少數工廠，如皮里港鉛廠則是在皮里港式提銀鍋內連續進行的。
銀鋅殼是鉛、鋅和貴金屬的合金，其中混有少量鉛、鋅氧化物和銅、砷、銻等金屬雜質，經專門處理回收其中的鋅、鉛和銀。
除鋅
除銀後的鉛含鋅0.6%-0.7%，從粗鉛除鋅的精煉又稱第二次精煉，所用方法有氧化精煉、氯化精煉、鹼法精煉和真空精煉四種方法。
除鉍
多數工廠採用加鈣、鎂除鉍。鈣、鎂與液鉛中的鉍能形成熔點高、密度小於鉛的化合物，這種化合物以硬殼狀浮至液鉛表面而與鉛分離。此法為克羅爾於1922年所發明，並於1934年由貝特頓改進，故稱克羅爾-貝特頓法。
除鈣、鎂
除鉍後鉛含鈣0.03%-0.04%、鎂0.04%-0.07%及少量的鋅、銻，這些雜質可用氧化精煉，氯化精煉及鹼性精煉除去。在這些方法中，以鹼性精煉的效果最好。氧化精煉的作業溫度為1023-1073K，反應時間4-5h。
