PL182895B1 - Method of recovering lead from waste slags of noble metal extraction processes - Google Patents

Abstract

Sposób odzyskiwania ołowiu z żużli odpadowych z procesu ekstrakcji rm^e^i^óili szlachetnych, obejmujący proces topienia żużli w piecu wahadłowo-obrotowym, znamienny tym, że żużle w ilości 55 - 75% wagowych topi się w temperaturze 1200 - 1350 K z udziałem szlamu szybowego pochodzącego z mokrego odpylania gazów gardzielowych w ilości 12 - 20% wagowych i złomu żelaza w ilości 11 - 18% wagowych, a następnie z pieca odprowadza się ołów surowy, zawierający do 98% Pb, niewielkie ilości Ag, Sb, Cu, As, i Bi oraz żużel poołowiowy, gazy i pyły.Method of recovering lead from slag waste from the extraction process of rm ^ e ^ and ^ noble yellow, comprising a process for melting the slags in a pendulum rotary furnace characterized in that slags in the amount of 55 - 75% by weight are melted at the temperature of 1200 - 1350 K with the sludge shaft from wet de-dusting of top gases in the amount of 12 - 20% 11-18% by weight and scrap of iron and then discharged from the furnace crude lead, containing up to 98% Pb, small amounts of Ag, Sb, Cu, As, and Bi and half-lead slag, gases and dust.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania ołowiu z żużli odpadowych z procesu ekstrakcji metali szlachetnych, powstających podczas przetopu szlamu anodowego z elektrorafinacji miedzi.The subject of the invention is a method of obtaining lead from waste slags from the precious metal extraction process, formed during anode sludge smelting from copper electrorefining.

Znany dotychczas sposób odzysku ołowiu z żużli odpadowych w piecu wahadłowoobrotowym polega na tym, że żużel stapia się w temperaturze około 1400 K z dodatkiem 10 17% wodorotlenku sodu oraz 7 - 8% koksiku. W wyniku tego procesu otrzymuje się ołów surowy, zawierający 90 - 92% Pb i około 5% Sb, 0,75% Bi, 1% Ag oraz żużel poołowiowy, mający w swoim składzie do 0,5% Ag, do 5% Cu i do 8% Pb. Sposób ten umożliwia ekstrakcję ołowiu i srebra z wydajności około 85%.The hitherto known method of lead recovery from waste slags in a shuttle-rotary furnace is based on the fact that the slag is melted at a temperature of about 1400 K with the addition of 17% sodium hydroxide and 7-8% coke breeze. As a result of this process, raw lead is obtained, containing 90 - 92% Pb and about 5% Sb, 0.75% Bi, 1% Ag, and a half-lead slag containing up to 0.5% Ag, up to 5% Cu and up to 8% Pb. This method enables the extraction of lead and silver with a yield of approximately 85%.

Ponadto znany jest z polskiego opisu patentowego nr 142 854 sposób przerobu siarczkowych szlamów ołowionośnych, zwłaszcza szlamów pochodzących z mokrego odpylania gazów gardzielowych pieców szybowych do przetopu koncentratu miedziowego, który polega na tym, że szlam odwadnia się i suszy do zawartości wody 20 - 30% wagowych, a następnie praży w piecu obrotowym w temperaturze 1170 - 1360 K. Odpędzone lotne związki metali, stanowiące utleniony koncentrat ołowiowy z domieszką cynku, kadmu i srebra odbiera się z układu odpylającego pieca, kieruje do pieców hutniczych i przetapia znanymi metodami na ołów. Natomiast ziarnistą lub kawałkową prażonkę zawierającą składniki żużlotwórcze oraz 15 - 35% wagowych ołowiu i 6 - 25% wagowych cynku miesza się w ilości do 12% wagowych z siarczkowymi lub utlenionymi koncentratami cynkowo-ołowiowymi, nawilża do zawartości wody od 4,5 do 9% wagowych i spieka znanym sposobem, a otrzymany spiek cynkowo-ołowiowy przetapia się w piecu szybowym w celu otrzymania cynku i ołowiu.Moreover, a method of processing lead-bearing sulphide sludge, especially sludge from wet dust extraction of top gases of shaft furnaces for copper concentrate remelting, is known from Polish patent specification No. 142 854, which consists in the fact that the sludge is dewatered and dried to a water content of 20 - 30% by weight and then calcined in a rotary kiln at a temperature of 1170 - 1360 K. The stripped off volatile metal compounds, constituting the oxidized lead concentrate with an admixture of zinc, cadmium and silver, are collected from the furnace's dedusting system, sent to metallurgical furnaces and melted into lead using known methods. On the other hand, a granular or lumpy roaster containing slag-forming components and 15 - 35% by weight of lead and 6 - 25% by weight of zinc is mixed in an amount of up to 12% by weight with sulphide or oxidized zinc-lead concentrates, moistened to a water content of 4.5 to 9% by weight and sintered in a known manner, and the resulting zinc-lead sinter is smelted in a shaft furnace to obtain zinc and lead.

Istota sposobu odzyskiwania ołowiu z żużli odpadowych z procesu ekstrakcji metali szlachetnych obejmująca proces topienia żużli w piecu wahadłowo-obrotowym, charakteryzuje się tym, że żużle w ilości 55 - 75% wagowych topi się w temperaturze 1200 -1350 K z udziałem szlamu szybowego pochodzącego z mokrego odpylania gazów gardzielowych w ilości 12 - 20% wagowych i złomu żelaza w ilości 11 -18% wagowych, a następnie z pieca odprowadza się ołów surowy, zawierający do 98% Pb, niewielkie ilości Ag, Sb, Cu, As, i Bi oraz żużel poołowiowy, gazy i pyły.The essence of the method of recovering lead from waste slags from the precious metal extraction process, including the slag melting process in a shuttle-rotary furnace, is characterized by the fact that 55-75% by weight of the slags are melted at a temperature of 1200-1350 K with the participation of wet shaft sludge. dust removal from top gases in the amount of 12 - 20% by weight and iron scrap in the amount of 11 - 18% by weight, and then from the furnace crude lead containing up to 98% Pb, small amounts of Ag, Sb, Cu, As, and Bi and slag are removed from the furnace lead, gases and dust.

Żużel odpadowy z procesu ekstrakcji metali szlachetnych, powstający podczas przetopu szlamu anodowego z elektrorafinacji miedzi zawiera wagowo : 54 - 65% Pb w postaci tlenku, 6 -12% SiO₂, 0,1- 0,4% Ag, 3, 5 - 7,1% Sb,1,1-1,5% Cu, 1,1 -1,7% As, 0,1 - 0,5% Bi, 1,7 6,6% AĘO3, reszta śladowe ilości innych pierwiastków.Slag waste from the extraction of precious metals, formed during the smelting of anode sludge from copper electrorefining, contains by weight: 54 - 65% Pb in the form of oxide, 6 - 12% SiO ₂ , 0.1 - 0.4% Ag, 3, 5 - 7 , 1% Sb, 1.1-1.5% Cu, 1.1 -1.7% As, 0.1 - 0.5% Bi, 1.7 6.6% AĘO3, the rest traces of other elements.

Szlam szybowy pochodzący z mokrego odpylania gazów gardzielowych zawiera średnio wagowo: 44,8% Pb w postaci związków siarki, 3,2% Cu, 4,6% Zn, 1,5% As, 0,03% Sb, 0,03% Bi, 0,7% Fe, 13,35% węgla organicznego, 4,4% SiO2, reszta tlenki Ca, Mg, Na, KThe shaft sludge from wet top gas dedusting contains on average: 44.8% Pb in the form of sulfur compounds, 3.2% Cu, 4.6% Zn, 1.5% As, 0.03% Sb, 0.03% Bi, 0.7% Fe, 13.35% organic carbon, 4.4% SiO2, the rest of the oxides of Ca, Mg, Na, K

182 895 i śladowe ilości innych pierwiastków. Podczas topienia w piecu wahadłowo-obrotowym przebiegają następujące reakcje chemiczne:182 895 and trace amounts of other elements. The following chemical reactions take place during melting in a shuttle rotary kiln:

PbO + PbS = 3Pb + SO2PbO + PbS = 3Pb + SO2

PbO + C = Pb + COPbO + C = Pb + CO

PbO + CO = Pb +CO2PbO + CO = Pb + CO2

PbO + Fe = Pb + FeOPbO + Fe = Pb + FeO

PbS + Fe = Pb + FeSPbS + Fe = Pb + FeS

Zaletą sposobu, według wynalazku, jest to, że umożliwia on efektywne odzyskiwanie do 98% ołowiu wprowadzanego do pieca w żużlach odpadowych i szlamach szybowych, a czystość otrzymanego ołowiu surowego wynosi 95 - 98% Pb przy znacznym obniżeniu szkodliwych zanieczyszczeń w postaci Sb, Bi i As. Ponadto dzięki wprowadzeniu ze wsadem złomu żelaza prawie dwukrotnie zwiększa się trwałość wymurówki pieca, co znacznie zwiększa ilość wytopów w okresie między remontami.The advantage of the method according to the invention is that it enables the effective recovery of up to 98% of the lead introduced to the furnace in waste slag and shaft sludge, and the purity of the raw lead obtained is 95 - 98% Pb with a significant reduction of harmful impurities in the form of Sb, Bi and As. Moreover, thanks to the introduction of iron scrap with the charge, the durability of the furnace lining increases almost twice, which significantly increases the number of melts in the period between repairs.

Przykład I. W temperaturze 1300 K poddano shq>amiu żużel odpadowy w llości 69% wagowych, szlam szybowy w ilości 16,5% wagowych oraz złom żelaza w itości 14,5% wagowych. Namiar tych materiałów do pieca obrotowo-wahadłowego wynosił 15134 kg. Piec opalano mieszanką powietrza i gazu ziemnego. Żużel odpadowy z procesu ekstrakcji metali szlachetnych, powstający podczas przetopu szlamu anodowego z elektrorafinacji miedzi zawierał wagowo: 54,3% Pb w postaci tlenku, 11,85% SiO2, 0,19% Ag, 5,36% Sb, 0,38% Bi, 1,3% Cu, 1,2% As, 4,0% A^Cb, reszta śladowe ilości innych pierwiastków. Szlam szybowy pochodzący z mokrego odpylania gazów gardzielowych zawierał wagowo: 44,8% Pb w postaci związków siarki, 9,6% S, 13% węgla organicznego, 4,4% S1O2, reszta siarczkowe związki Cu, Zn, As, Sb, Bi, Fe oraz tlenki Ca, Mg, Na, K. W wyniku procesu wytopu otrzymano 6000 kg ołowiu surowego, zawierającego 96,6% Pb oraz 5000 kg produktów odpadowych w postaci żużla poołowiowego, pyłów i gazów. Stopień ekstrakcji ołowiu wynosił 93,6%.Example 1 At a temperature of 1300 K, 69% by weight of waste slag, 16.5% by weight of shaft sludge and 14.5% by weight of iron scrap were treated. The load bearing capacity of these materials for the rotary-shuttle furnace was 15,134 kg. The furnace was fired with a mixture of air and natural gas. Slag waste from the extraction of precious metals, formed during the remelting of anode sludge from copper electrorefining, contained by weight: 54.3% Pb in the form of an oxide, 11.85% SiO2, 0.19% Ag, 5.36% Sb, 0.38% Bi, 1.3% Cu, 1.2% As, 4.0% A ^ Cb, the rest traces of other elements. The shaft sludge from the wet de-dusting of top gases contained by weight: 44.8% Pb in the form of sulfur compounds, 9.6% S, 13% organic carbon, 4.4% S1O2, the rest sulphide compounds Cu, Zn, As, Sb, Bi , Fe and oxides of Ca, Mg, Na, K. As a result of the smelting process, 6000 kg of raw lead containing 96.6% Pb and 5000 kg of waste products in the form of lead slag, dusts and gases were obtained. The lead extraction rate was 93.6%.

Przykład II. W temperaturze 1320 K poddano stapianiu żużel odpadowy w ilości 65% wagowych, szlam szybowy w ilości 20% wagowych oraz złom żelaza w ilości 15% wagowych. Namiar tych materiałów do pieca obrotowo-wahadłowego wynosił 12100 kg. Piec opalano mieszanką powietrza i gazu ziemnego. Żużel odpadowy z procesu ekstrakcji metali szlachetnych, powstający podczas przetopu szlamu anodowego z elektrorafinacji miedzi zawierał wagowo: 64,1% Pb w postaci tlenku, 7,11% SiO2, 0,20% Ag, 7,16% Sb, 0,36% Bi, 1,3% Cu, 1,2% As, 4,0% AI2O3, reszta śladowe ilości innych pierwiastków. Szlam szybowy pochodzący z mokrego odpylania gazów gardzielowych zawierał wagowo: 44,8% Pb w postaci związków siarki, 9,6% S, 13% węgla organicznego, 4,4% SiO2, reszta siarczkowe związki Cu, Zn, As, Sb, Bi, Fe oraz tlenki Ca, Mg, Na, K. W wyniku procesu wytopu otrzymano 5800 kg ołowiu surowego, zawierającego 97,4% Pb oraz 4700 kg produktów odpadowych w postaci żużla poołowiowego, pyłów i gazów. Stopień ekstrakcji ołowiu wynosił 98,6%.Example II. At a temperature of 1320 K, waste slag in an amount of 65% by weight, shaft sludge in an amount of 20% by weight and iron scrap in an amount of 15% by weight were melted. The load of these materials to the rotary-shuttle kiln was 12,100 kg. The furnace was fired with a mixture of air and natural gas. Slag waste from the extraction of precious metals, formed during the remelting of anode sludge from copper electrorefining, contained by weight: 64.1% Pb in the form of an oxide, 7.11% SiO2, 0.20% Ag, 7.16% Sb, 0.36% Bi, 1.3% Cu, 1.2% As, 4.0% Al2O3, the rest traces of other elements. The shaft sludge from the wet de-dusting of top gases contained by weight: 44.8% Pb in the form of sulfur compounds, 9.6% S, 13% organic carbon, 4.4% SiO2, the rest Cu, Zn, As, Sb, Bi sulphide compounds , Fe and oxides of Ca, Mg, Na, K. As a result of the smelting process, 5,800 kg of raw lead was obtained, containing 97.4% Pb and 4,700 kg of waste products in the form of lead slag, dusts and gases. The lead extraction rate was 98.6%.

182 895182 895

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies. Price PLN 2.00.

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim Sposób odzyskiwania ołowiu z żużli odpadowych z procesu ekstrakcji metali szlachetnych, obejmujący proces topienia żużli w piecu wahadłowo-obrotowym, znamienny tym, że żużle w ilości 55 - 75% wagowych topi się w temperaturze 1200 - 1350 K z udziałem szlamu szybowego pochodzącego z mokrego odpylania gazów gardzielowych w ilości 12 - 20% wagowych i złomu żelaza w ilości 11 - 18% wagowych, a następnie z pieca odprowadza się ołów surowy, zawierający do 98% Pb, niewielkie ilości Ag, Sb, Cu, As, i Bi oraz żużel poołowiowy, gazy i pyły.A method of recovering lead from waste slags from the precious metal extraction process, including the slag melting process in a shuttle-rotary furnace, characterized in that the slags in the amount of 55 - 75% by weight are melted at a temperature of 1200 - 1350 K with the share of shaft sludge from wet dedusting top gases in the amount of 12 - 20% by weight and iron scrap in the amount of 11 - 18% by weight, and then the furnace discharges raw lead, containing up to 98% Pb, small amounts of Ag, Sb, Cu, As, and Bi, and lead slag , gases and dust.