王敬 王健康 王冬冬
河南金利金铅集团有限公司，河南 济源 459000
摘要：我国铅阳极泥处理基本采用传统的火法流程，对于兼有铜冶炼和铅冶炼的大型冶炼厂，通常将铅阳极泥和脱铜预处理后的铜阳极泥一起进行还原熔炼产出贵铅，再经氧化精炼得到粗金银合金，通过电解精炼得到电银，并从银阳极泥中提取金。火法熔炼中排出的各种渣及烟尘，部分返回铜系统，部分返回还原熔炼。目前兼有铜冶炼和铅冶炼的大型厂也采用富氧熔炼对铅阳极泥进行预处理，即首先用盐酸将铅阳极泥中的贱金属除去，然后将其与经过预处理的铜阳极泥一起进行火法熔炼。这样带来的好处是有利于综合回收有价金属，提高了金属回收率，提升了火法设备的处理能力。
关键词：铅阳极泥；火法处理；富氧熔炼
铅阳极泥是综合回收金银及其它有价金属的重要原料，约有 70 %的银从铅阳极泥中提取，随着有色金属富矿的日益匮乏，从铅阳极泥等二次资源中综合回收各种有价金属元素越来越受到重视。近年来，根据铅阳极泥的不同组成，冶金工作者开发研究了多种行之有效的处理技术，虽然铅阳极泥的处理技术有差异，但其处理的原则思想却是一致的，最大限度的回收贵金属，同时尽可能回收其它有价金属，要求工艺路线科学环保，操作过程简单可行，生产成本低廉，产品质量可控。目前，铅阳极泥处理技术主要分为火法处理工艺，富氧熔炼处理工艺及二者的联合处理工艺 ，也有真空冶金等新技术的少量报道，我国铅阳极泥火法处理工艺、 富氧熔炼处理工艺和联合处理工艺相关技术的研究进展。
一、铅阳极泥的特性及分类
1、铅阳极泥特性。由于我国电铅生产 80% 以上的厂家采用电解精炼工艺，阳极泥的产率为 1.5%-3.5%。铅精矿中的金银均富集于铅阳极泥内，是金和银提取的重要来源。由于铅阳极泥的化学成分与阳极板成分、浇铸质量和电解操作条件等因素有关，通常铅阳极泥里含银较高，含金较低。铅阳极泥成分变化范围较大，其物相组成也不尽相同部分厂家铅阳极泥的化学成分。扫描电镜、能谱—X 射线显微分析仪进行形貌观察及分析的结果表明：绝大部分银与锑结合形成 Ag3Sb 及更为复杂的锑银化合物 ；银与铅结合，银与锑共存，银与铜、铋共存。新鲜铅阳极泥都有自然氧化的特点，铅阳极泥在自然氧化过程中会发热，温度可达 70℃，有烟雾升腾。
2、铅阳极泥的分类。目前铅阳极泥可以大致分为属含金低含砷高的铅阳极泥，它多来自单一的硫化铅矿。属含金、砷低的铅阳极泥，它多产自铅锌混合矿。属含金高含砷低的铅阳极泥，上述铅阳极泥以第 1 类最难处理，最早曾采用选冶流程处理这类铅阳极泥。第 3 类铅阳极泥含金量与铜阳极泥相似，可借鉴铜阳极泥富氧熔炼处理技术。其含金高，以最大可能回收金为主。富氧—火法联合流程适合处理铅阳极泥，可根据其不同的化学成分，适当的调整工艺流程和操作条件即可获得满意的结果。
二、铅阳极泥的传统处理方法
1、火法。火法-电解回收稀贵金属主要采用氧化-还原吹炼除砷锑、氧化吹炼除铋、氧化精炼除铜、加碱精炼分碲，实现砷、锑、铋与金、银、碲等稀贵金属的初步分离。电解提银 后，银粉熔铸成银锭，一次黑金粉熔铸成阳极进行电解，产出含银 99.9%以上的电银和二次黑金粉。二次黑金粉含金90%以上，含银 4%-8%,可铸成粗金阳极板送电解精炼产出金锭。该法优势：（1）原料适应性强，不受氧化程度、干湿程度和品位的影响，并可同时处理配比 20%左右的铜阳极泥等物料；砷、锑的分离效果好，95%砷、90%锑进入一次灰/烟尘，砷、锑与稀贵金属分离彻底。
2、铅阳极泥贵铅的氧化精炼。
为了获得满足电解要求的金银合金，需将还原熔炼产生的贵铅进行氧化精炼，贵铅的传统处理工艺是灰吹法，工艺成熟，能有效地除去其中的杂质，产出满足电解精炼要求的金银合金. 为了进一步强化贵铅的氧化精炼过程，冶金工作者研发了贵铅富氧熔池氧化精炼技术及底吹氧气转炉技术。富氧熔池氧化精炼技术，贵铅富氧熔池氧化精炼技术是将铅阳极泥经回转炉焙烧熔炼后，再投入到富氧底吹精炼炉内实施氧化精炼，某冶炼厂采用该技术处理阳极泥. 工艺分为回转炉焙烧熔炼和富氧底吹炉熔池氧化精炼 2 个部分. 通常，在回转炉焙烧熔炼工段前需要将阳极泥中含量较高的铅通过浮选工艺脱除，以得到金、银、硒富集的阳极泥进行焙烧熔炼，焙烧熔炼的主体设备是一个 准3.3 m（外径）× 4.3 m（长度）的内衬镁铬耐火砖回转炉，炉处理能力为：阳极泥 10 t/炉，作业周期为 24 h. 为缩短熔炼过程， 在回转炉上加设了高强度燃烧器. 阳极泥在回转窑内先经过 12 h 焙烧后转入高温熔炼，高温熔炼过程采用重油作为燃料可快速提高燃烧温度. 熔炼 10 h 后，将含铅 40 %-50 %的炉渣放出后，用水冷却破碎成渣块送铅熔炼车间，回转炉焙烧熔炼产出的贵铅经渣包运送倒入富氧底吹精炼炉进行氧化精炼，主体设备为富氧底吹精炼炉，其实质是一个利用重油燃烧实现内部加热的冶炼炉，外径为 2.3 m，长度为 3.0 m，内部耐火材料通常采用铬镁砖. 反应过程所需要的氧化剂为苏打和硝酸钠，氧化剂通过不锈钢管气流输送至反应炉内进行氧化反应，反应产生的苏打渣通过倾斜炉体实现连续排放，每炉氧化反应的时间约为 20 h，富氧的使用可大幅缩短氧化精炼时间。在工业实践方面，某治炼厂采用富氧熔池氧化精炼技术实现了贵铅中锑铋的回收， 主体工艺为：铅阳极泥的前期处理，前期处理后的阳极泥采用还原炉进行还原熔炼产出贵铅，采用氧化炉进一步脱除贵铅中的砷、锑，并将锑以氧化锑的形式加以回收， 脱除砷锑后的贵铅在富氧底吹精炼炉中进行氧化精炼， 氧化精炼过程中分别产出氧化铅和氧化铋，氧化铅可返铅冶炼系统，氧化铋则作为电解铋的原料， 氧化精炼产出的金银合金经过熔铸后可用于电解精炼回收贵金属. 在氧化精炼阶段，富氧的使用强化了冶金反应过程，提高了生产效率。
3、联合法。铅阳极泥湿法-火法联合处理工艺适合处理含金银较低的铅阳极泥。此类方法首先采用富氧工艺脱除阳极泥中 贱金属，然后对富含金银等贵金属的浸出渣进行火法处理，经氧化还原熔炼后得到满足电解要求的银阳极板，电 解后产出银锭。联合法与传统火法工艺相比，通常金银的回收率出 10%左右，铜、锑、铋等亦可在浸出液中回收率。 联合法存在工艺流程长，过程复杂，一次性投资费用高，设备维护量大等问题。此外，该工艺化学试剂消耗量大；在控电氯化操作阶段，常有氯气溢出，恶化操作环境。
随着有色金属富矿资源的日益枯竭，高效清洁回 收铅阳极泥中富含的有价金属意义重大，目前，铅阳 极泥的回收工艺主要有湿法、火法及富氧-火法的联 合工艺，这些工艺各有优缺点，铅阳极泥的成分复杂 多样，在处理铅阳极泥时需要结合物料性质及工艺优 缺点统筹考虑，权衡利弊，选择科学、环保、经济的技 术路线，以实现铅阳极泥的高效清洁综合回收. 铅阳 极泥处理技术研发领域已经取得了一定进展。
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