阅读说明：本技术 一种复杂铅铋合金中深度除杂和富集贵金属的方法 (Method for deeply removing impurities and enriching precious metals in complex lead-bismuth alloy ) 是由 钟清慎 贺秀珍 张燕 朱纪念 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种复杂铅铋合金中深度除杂和富集贵金属的方法,包括：投料、反复除杂、终次除杂和分离得到贵金属合金。本发明所解决的技术问题是创新性的采用复杂铅铋合金深度除杂工艺技术,将复杂铅铋合金中铜镍及其他杂质去除,实现从除杂后的铅铋合金中应用连续真空蒸馏富集贵金属核心关键技术提取贵金属,得到的贵金属合金,贵金属品位极高,各种杂质元素含量尤其是Ni含量很低,并入卡尔多炉工序很容易进行氧化吹炼处理,得到合格银阳极板。(The invention discloses a method for deeply removing impurities and enriching precious metals in a complex lead-bismuth alloy, which comprises the following steps: and feeding, repeatedly removing impurities, finally removing impurities and separating to obtain the noble metal alloy. The technical problem solved by the invention is that a complex lead bismuth alloy deep impurity removal process technology is innovatively adopted to remove copper, nickel and other impurities in the complex lead bismuth alloy, so that precious metals are extracted from the lead bismuth alloy after impurity removal by applying a key technology of continuously vacuum distilling precious metal enrichment core, the obtained precious metal alloy has extremely high precious metal grade and low content of various impurity elements, particularly Ni, and is easy to perform oxidation converting treatment when being merged into a Kaldo furnace process, and a qualified silver anode plate is obtained.)

一种复杂铅铋合金中深度除杂和富集贵金属的方法

技术领域

本发明属于稀贵金属火法冶金技术领域，具体涉及一种复杂铅铋合金中深度除杂和富集贵金属的方法。

背景技术

铜阳极泥处理加压浸出渣采用卡尔多炉熔炼吹炼工艺，铜阳极泥加压渣镍铜含量偏高，产出的熔炼渣和吹炼铅渣等镍铜含量也高，熔炼渣和吹炼铅渣经过还原富集熔炼产出的复杂铅铋合金含有近二十种元素，其中，镍、铜含量比较高，物质组成复杂，给复杂铅铋合金的再处理带来很大的难度。对于Pb+Bi 60-70%、杂质及稀贵金属元素含量30-40%的复杂铅铋合金，其除杂工艺及方法，相关文献未见报道，所以没有现成可循的除杂方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种复杂铅铋合金中深度除杂和富集贵金属的方法，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种复杂铅铋合金中深度除杂和富集贵金属的方法，包括如下步骤：

A、投料：

将复杂铅铋合金加入中频炉石墨坩埚中，复杂铅铋合金投料量为W_Pb+Bi=10-150kg/炉次，按照中频炉坩埚容量的60-80%加入经破碎的复杂铅铋合金；

B、反复除杂：

将步骤A得到的复杂铅铋合金在750-950℃温度下熔化，向其中加入添加剂，搅拌至恒温时除杂捞渣，保持温度为580-650℃，待析出浮渣后捞渣即得到除杂合金，重新加热熔化，重复上述步骤若干次，每次熔化温度比上一次熔化温度低，每次捞渣的保持温度比上一次低；

C、终次除杂：

当无任何杂质颗粒析出时，将得到的除杂合金升温至560-600℃熔化，加入添加剂，搅拌至恒温时进行终次除杂捞渣，当温度降低至350-450℃时除杂结束，得到除杂铅铋合金；

D、分离得到贵金属合金：

将步骤C得到的除杂铅铋合金抽真空后升温，真空状态下保温蒸馏2h后自然冷却至常温，取出凝固的蒸残渣和挥发物铅铋二元合金，分别在电子秤上准确称量其质量，经取样处理后分析其贱金属或氧化物含量以及贵金属含量。

为了进一步实现本发明，步骤B和C中所述添加剂为面粉和碳酸钠。

为了进一步实现本发明，所述面粉的总加入量为复杂铅铋合金重量的0.3%，碳酸钠的总加入量为复杂铅铋合金重量的1.0% 。

为了进一步实现本发明，步骤B和C中所述除杂捞渣的时间为10min。

为了进一步实现本发明，步骤D中所述抽真空的真空度为30Pa，保温蒸馏的温度为1150℃。

为了进一步实现本发明，步骤B中所述重复的次数为不少于6次。

本发明相较于现有技术的有益效果为：

本发明所解决的技术问题是创新性的采用复杂铅铋合金深度除杂工艺技术，将复杂铅铋合金中铜镍及其他杂质去除，实现从除杂后的铅铋合金中应用连续真空蒸馏富集贵金属核心关键技术提取贵金属，得到的贵金属合金，贵金属品位极高，各种杂质元素含量尤其是Ni含量很低，并入卡尔多炉工序很容易进行氧化吹炼处理，得到合格银阳极板。

深度除杂是基于铜在铅中的溶解度随温度的升降而增减的物理性能，采用微分原理法，将复杂铅铋合金加热到一定温度后加入添加剂，然后缓慢降温使铜、镍等杂质以浮渣形式去除，即通过多次加温熔化、加入添加剂，反应后捞渣，就能达到将复杂铅铋合金中高含量杂质元素完全除去的目的。

非平衡条件下，在远高于Pb、Bi熔点温度326℃、271℃，温度区间为400~650℃的范围内，均出现大量的Ag-Ni-Cu-Pb-Bi多元合金固溶体结晶物和铅冰铜镍晶体，在热态捞渣过程中容易将其误认为是杂质元素及其化合物颗粒而与除杂尾料混合，致使除杂混合渣量剧增。必须大幅增加除杂次数，同时，控制温度及缓冷时间，在近似平衡条件下精细操作，防止铅冰铜镍以及多元合金固溶体捞出，才能实现深度除杂的目的。

除杂后的铅铋合金进行连续高温真空蒸馏，金属真空蒸馏技术主要是利用高温真空下，金属沸点的不同，低沸点高挥发率的金属以挥发物的形式蒸馏挥发，经过冷凝后收集为挥发物合金，而高沸点金属则基本不挥发，仍然残留于坩埚熔体合金中，为蒸残渣，即贵金属合金，实现金属之间的分离。

（1）本发明创新性开发出复杂铅铋合金→深度除杂→除杂铅铋贵金属合金→高温真空蒸馏分离铅铋富集贵金属的工艺技术路线；

（2）创新性提出了深度除杂过程中，为了高效分离杂质元素及其化合物颗粒，同时防止合金氧化，需要加入适量的复合添加剂；

（3）创新性提出深度除杂过程中，应用中频炉的电磁感应搅拌相比传统电阻加热可以较好地满足复杂铅铋合金快速熔化完全，熔体流动性好，搅拌均匀等要求；

（4）深度除杂除铜镍及其他杂质后，铅铋合金中镍、铜含量达到了很低的水平，铜、镍均可降低至0.05%以下，几乎可以得到较为纯净的铅铋稀贵金属合金，铜镍分离效果理想；

（5）深度除杂过程中，金银铂钯等贵金属85%以上进入铅铋稀贵金属合金；

（6）除杂后铅铋合金连续高温真空蒸馏后的贵金属合金品位高含Ag70%以上，Au1%以上；

（6）操作方便，劳动强度小、效率高，生产过程容易控制。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种复杂铅铋合金中深度除杂和富集贵金属的方法，包括如下步骤：

A、投料：

将复杂铅铋合金加入中频炉石墨坩埚中，复杂铅铋合金投料量为W_Pb+Bi=10-150kg/炉次，按照中频炉坩埚容量的60-80%加入经破碎的复杂铅铋合金；

B、反复除杂：

将步骤A得到的复杂铅铋合金在750-950℃温度下熔化，向其中加入添加剂，搅拌至恒温时除杂捞渣，保持温度为580-650℃，待析出浮渣后捞渣即得到除杂合金，重新加热熔化，重复上述步骤若干次，每次熔化温度比上一次熔化温度低，每次捞渣的保持温度比上一次低；

C、终次除杂：

当无任何杂质颗粒析出时，将得到的除杂合金升温至560-600℃熔化，加入添加剂，搅拌至恒温时进行终次除杂捞渣，当温度降低至350-450℃时除杂结束，得到除杂铅铋合金；

D、分离得到贵金属合金：

将步骤C得到的除杂铅铋合金抽真空后升温，真空状态下保温蒸馏2h后自然冷却至常温，取出凝固的蒸残渣和挥发物铅铋二元合金，分别在电子秤上准确称量其质量，经取样处理后分析其贱金属或氧化物含量以及贵金属含量。

步骤B和C中所述添加剂为面粉和碳酸钠。

所述面粉的总加入量为复杂铅铋合金重量的0.3%，碳酸钠的总加入量为复杂铅铋合金重量的1.0% 。

步骤B和C中所述除杂捞渣的时间为10min。

步骤D中所述抽真空的真空度为30Pa，保温蒸馏的温度为1150℃。

步骤B中所述重复的次数为不少于6次。

实施例1：

原料铅铋合金成分（单位：%，Au、Pd、Pt g/t）Ag3.56，、Au346、Pd19.3、Pt8.94、Ni1.01、Cu2.12、Pb70.4、Se0.47、Te1.93、Bi13.23。

将复杂铅铋合金加入中频炉石墨坩埚中，复杂铅铋合金投料量为W_Pb+Bi=10kg/炉次，按照中频炉坩埚容量的60%加入经破碎的复杂铅铋合金；

打开中频炉电流升温熔化铅铋合金，用手持式红外线测温仪监测温度，将步骤A得到的复杂铅铋合金在750℃温度下熔化，熔化过程中不断搅拌熔体；

初次捞渣：第一次加入添加剂搅拌均匀，缓慢降温除杂，保持温度580℃，析出浮渣后，用漏勺间断捞去析出的浮渣，反应捞渣时间为10min；

升温熔化：检测坩埚中合金熔体温度，当温度低于500℃时，开启中频炉电流、重新加温至600℃后，第二次加入添加剂，停止加热不断搅拌熔体；

二次捞渣，恒温至保持温度550℃除杂，析出浮渣后，用漏勺间断捞去浮渣，每次反应捞渣时间为10min；

升温熔化：检测坩埚中合金熔体温度，当温度低于500℃时，开启中频炉电流、重新加温至560℃后，第三次加入添加剂，停止加热不断搅拌熔体；

三次捞渣，恒温至520℃除杂，析出浮渣后，用漏勺间断捞去浮渣，每次反应捞渣时间为10min；

如此反复共捞渣5次，当无任何杂质颗粒析出时，进行终次除杂，将得到的除杂合金升温至560℃熔化，加入添加剂，搅拌至恒温即除杂结束温度350℃，完成除杂作业，得到除杂铅铋合金；

上述步骤中加入添加剂的总量为：面粉30g（铅铋合金质量的0.3%）、碳酸钠100g（铅铋合金质量的1.0%），分6次加入，每次加入量相同，进行6次捞渣；

除杂铅铋稀贵合金成分（单位：%，Au、Pd、Pt g/t）：Ag3.95、Au319、Pd19.2、Pt7.74、Ni0.0009、Cu 0.015、Fe0.024、Pb81.05、Se0.0037、Te0.0096、Bi17.27、As0.029、Sb1.12；

将得到的除杂铅铋合金抽真空至30Pa后升温至1150℃，真空状态下保温蒸馏2h后自然冷却至常温，取出凝固的蒸残渣和挥发物铅铋二元合金，分别在电子秤上准确称量其质量，经取样处理后分析其贱金属或氧化物含量以及贵金属含量。

真空蒸馏后贵金属合金成分（单位：%， Pd、Pt g/t）：Ag89.79、Au1.16、Pd754、Pt153、Ni0.39、Cu6.96、Pb0.018、Se0、Bi0.021、Sb0.20、As0。

实施例2：

原料铅铋合金成分（单位：%，Au、Pd、Pt g/t）：Ag5.24、Au341、Pd133.5、Pt29.2、Ni7.96、Cu4.04、Pb52.85、As0.63、Sb13.64、Bi13.23。

将复杂铅铋合金加入中频炉石墨坩埚中，复杂铅铋合金投料量为W_Pb+Bi=90kg/炉次，按照中频炉坩埚容量的70%加入经破碎的复杂铅铋合金；

打开中频炉电流升温熔化铅铋合金，用手持式红外线测温仪监测温度，将步骤A得到的复杂铅铋合金在850℃温度下熔化，熔化过程中不断搅拌熔体；

初次捞渣：第一次加入添加剂搅拌均匀，缓慢降温除杂，保持温度610℃，析出浮渣后，用漏勺间断捞去析出的浮渣，反应捞渣时间为10min；

升温熔化：检测坩埚中合金熔体温度，当温度低于500℃时，开启中频炉电流、重新加温至600℃后，第二次加入添加剂，停止加热不断搅拌熔体；

二次捞渣，恒温至保持温度550℃除杂，析出浮渣后，用漏勺间断捞去浮渣，每次反应捞渣时间为10min；

升温熔化：检测坩埚中合金熔体温度，当温度低于500℃时，开启中频炉电流、重新加温至560℃后，第三次加入添加剂，停止加热不断搅拌熔体；

三次捞渣，恒温至520℃除杂，析出浮渣后，用漏勺间断捞去浮渣，每次反应捞渣时间为10min；

如此反复共捞渣8次，当无任何杂质颗粒析出时，进行终次除杂，将得到的除杂合金升温至580℃熔化，加入添加剂，搅拌至恒温即除杂结束温度400℃，完成除杂作业，得到除杂铅铋合金；

上述步骤中加入添加剂的总量为：面粉270g（铅铋合金质量的0.3%）、碳酸钠900g（铅铋合金质量的1.0%），分9次加入，每次加入量相同，进行9次捞渣；

除杂铅铋稀贵合金成分：Ag2.57、Au420、Pd33.0、Pt12.6、Ni0.0012、Cu 0.024、Fe0.16、Pb63.47、Se0.0041、Te0.0062、Bi10.21、As0.032、Sb1.51；

将得到的除杂铅铋合金抽真空至30Pa后升温至1150℃，真空状态下保温蒸馏2h后自然冷却至常温，取出凝固的蒸残渣和挥发物铅铋二元合金，分别在电子秤上准确称量其质量，经取样处理后分析其贱金属或氧化物含量以及贵金属含量。

真空蒸馏后贵金属合金成分（单位：%，Pd、Pt g/t）：Ag77.60、Au1.19、Pd721、Pt223、Ni0.50、Cu3.26、Pb0.018、Se0、Bi0.031、Sb0.10、As0。

实施例3：

原料铅铋合金成分（单位：%，Au、Pd、Ptg/t）：Ag5.11、Au578、Pd40.51、Pt15.03、Ni8.66、Cu5.96、Pb51.85、As0.63、Sb13.64、Bi10.89。

将复杂铅铋合金加入中频炉石墨坩埚中，复杂铅铋合金投料量为W_Pb+Bi=150kg/炉次，按照中频炉坩埚容量的80%加入经破碎的复杂铅铋合金；

打开中频炉电流升温熔化铅铋合金，用手持式红外线测温仪监测温度，将步骤A得到的复杂铅铋合金在950℃温度下熔化，熔化过程中不断搅拌熔体；

初次捞渣：第一次加入添加剂搅拌均匀，缓慢降温除杂，保持温度650℃，析出浮渣后，用漏勺间断捞去析出的浮渣，反应捞渣时间为10min；

升温熔化：检测坩埚中合金熔体温度，当温度低于500℃时，开启中频炉电流、重新加温至600℃后，第二次加入添加剂，停止加热不断搅拌熔体；

二次捞渣，恒温至保持温度550℃除杂，析出浮渣后，用漏勺间断捞去浮渣，每次反应捞渣时间为10min；

升温熔化：检测坩埚中合金熔体温度，当温度低于500℃时，开启中频炉电流、重新加温至560℃后，第三次加入添加剂，停止加热不断搅拌熔体；

三次捞渣，恒温至520℃除杂，析出浮渣后，用漏勺间断捞去浮渣，每次反应捞渣时间为10min；

如此反复共捞渣14次，当无任何杂质颗粒析出时，进行终次除杂，将得到的除杂合金升温至600℃熔化，加入添加剂，搅拌至恒温即除杂结束温度450℃，完成除杂作业，得到除杂铅铋合金；

上述步骤中加入添加剂的总量为：面粉450g（铅铋合金质量的0.3%）、碳酸钠1500g（铅铋合金质量的1.0%），分15次加入，每次加入量相同，进行15次捞渣；

除杂除杂铅铋稀贵合金成分Ag3.95、Au319、Pd19.2、Pt7.74、Ni0.0009、Cu 0.015、Fe0.024、Pb81.05、Se0.0037、Te0.0096、Bi17.27、As0.029、Sb1.12；

将得到的除杂铅铋合金抽真空至30Pa后升温至1150℃，真空状态下保温蒸馏2h后自然冷却至常温，取出凝固的蒸残渣和挥发物铅铋二元合金，分别在电子秤上准确称量其质量，经取样处理后分析其贱金属或氧化物含量以及贵金属含量。

真空蒸馏后贵金属合金成分（单位：%， Pd、Pt g/t）：Ag74.68、Au1.06、Pd754、Pt153、Ni0.42、Cu6.96、Pb0.018、Se0、Bi0.24、Sb0.71、As0。