黄金4
银锌壳经熔析,蒸馏产出的富铅主要含铅和银,其次为锌及其他金属杂质和少量金。常用灰吹法富集铅中的金银,常将灰吹富铅的反射炉称为灰吹炉。
    由于铅和氧的亲和力大大超过银和其他金属杂质与氧的亲和力,当富铅溶化后,沿铅液面吹入大量空气时铅将迅速氧化为氧化铅。灰吹作业温度略高于铅熔点(888℃),生成的氧化铅呈密度小、流动性好的渣陆续从渣口自流排出,贵金属在熔池内得到富集。灰吹时主要靠空气使铅氧化,但铅的高价氧化物的分解也起到一定作用。如PbO2和Pb3O4在炉温高达900℃时分解生成氧化铅并放出活性氧,加速了铅的氧化过程。灰吹时,部分砷、锑呈三氧化物挥发,另一部分则呈亚砷酸盐、亚锑酸盐或砷酸盐、锑酸盐形态转入渣中,随氧化铅排出。约有25%是锌生成氧化锌挥发除去,75%的锌被氧化造渣。灰吹时铜与氧的亲和力比铅小,其氧化速度很慢,直至灰吹作业后期才被氧化进入渣中。铜主要与氧化铅发生可逆反应生成氧化亚铜进入渣中:
                                  
                                   
    氧化亚铜与氧化铅可组成氧化铅含量为68%的低熔共晶(689℃)。因此,含铜的富铅常在低的温度下灰吹,且灰吹速度常比不含铜的富铅快,这与熔池生成氧化亚铜有关之故。铋可与银生成铋含量为97.5%的低熔共晶(262℃),也可与银组成铋含量为5%的固熔体。因此,灰吹时铋与银共聚于铅液中,直至灰吹末期才被氧化为三氧化铋进入渣中。故灰吹铋含量高的富铅常需较长的作业时间。碲和银的亲和力很大,灰吹时不易氧化。为了除碲,常往除铋后往熔池中加入不含碲的铅以降低碲的浓度,然后再灰吹。经二次加净铅灰吹后,大约可使三分之一的碲氧化进入渣中,残余的微量碲则留在银中。
    英式灰吹炉的结构如图1所示,为一烧重油的小型反射炉,其炉壁、炉顶、底基及烟道固定,炉床(灰吹盘)可移动,灰吹盘为长方形,用平整的镁砖在可移动车架的钢板上。熔池深度为100~200mm,熔池面积决定于每批灰吹富铅的重量。炉床侧壁和流渣口设有冷却水套(小型炉一般不设)。装入灰吹盘后,用泥将所有接口封闭,只在侧壁一侧留重油喷嘴孔,与之相对的侧壁上留几个插风管的小孔(小型炉只一孔)。风管供入高压空气,除使铅等氧化外,还将氧化产出的炉渣吹往灰吹盘前端,使炉渣从水套上的流渣口陆续流出。为了减少渣口损坏,大型炉开几个渣口交替使用。烟气经烟道和冷却系统进入收尘器。
    更换新灰吹盘后,先用小火烘烤4~6h再升温至炉壁发红,然后自炉口陆续加入富铅锭,直至富铅液充满灰吹盘,撇出浮渣后升温至900℃或更高,插入风管,供1.47~1.96kPa的加压空气斜吹富铅液面,铅被氧化生成氧化铅浮于液面,被风吹往灰吹盘前端。当熔池液面被氧化铅覆盖一半以上时,凿开被黄泥堵住的流渣小沟,氧化铅陆续排至炉前的渣车内。随铅的氧化和氧化铅的排出,熔池液面逐渐下降。应适时加富铅于灰吹盘的斜坡上,使其缓慢熔化补充入灰吹盘内以保持适当的液面,并使熔池液面的一半被氧化铅渣所覆盖。大型炉没有完善的收尘设备。灰吹温度应保持1100~1200℃,小型炉则保持900~1000℃,以加速铅的氧化。当陆续加完{zh1}一批富铅后,停止加料,继续吹风氧化直至熔池内几乎全为金银合金时,可撒入少量硝石以加速铜等杂质的氧化,{zh1}再均匀撒入一薄层骨粉(或干燥的水泥),将残余的渣吸附干净后扒出。除完渣后,尚有一层氧化铅薄膜覆盖在金银合金熔体的表面,呈现与虹相似的色彩(由于强烈氧化作用所致)。随着氧化铅的挥发,“彩虹”很快消失,合金表面出现“银的闪光”。此时,加一层木炭覆盖液面,使其在还原气氛和炉温约为1000℃条件下静置0.5h,以除去银液所吸收的大量氧,然后浇铸于预先加热的锭模中。产出含量为96%~98%的金银合金锭或铸成金银合金阳极板送电解提纯。每吨灰吹作业时间取决于炉床容积、富铅含银量和灰吹速度等因素。炉床的生产能力与富铅组分及操作有关。一般条件下,1m2灰吹盘24h可氧化1t左右的铅。灰吹过程中银的损失率约0.5%,灰吹低银富铅时,银的损失率可达1%。约有3%~5%的铅进入烟气中,应进行烟气收尘以降低银、铅损失和xx污染。
    灰吹低银富铅或高铋富铅时,常分两段进行。{dy}段灰吹至银含量为50%~70%后铸锭,再加入另一小型炉内进行第二段灰吹,直至产出金银总量达99.5%以上的合金锭或铸成金银合金阳极板送电解提纯。第二段灰吹渣中的银、铋含量较高,应与{dy}段灰吹渣分开以从中回收银、铋。有些厂对所有富铅均用二段灰吹法,目的是减少银和挥发损失,不致因熔池液面不断降低而需要控深渣沟和损坏灰吹盘,可使某些金属富集于后期渣中以便于回收
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