超重力強化分離回收銅浮渣中鉛與銅

高金濤， 周皓羽， 蘭茜， 李想， 郭占成

（北京科技大學鋼鐵冶金新技術國家重點實驗室，北京 100083）

粗鉛精煉過程一般采用熔析法脫除鉛液中銅等雜質元素，會產生大量的銅浮渣覆蓋于鉛液表面。 目前，通常采用人工撈渣或機械撈渣等方式扒除鉛液表面覆蓋的銅浮渣，但會夾帶出大量的鉛液[1-2]。據統計，全球2020 年精鉛產量已達1 175 萬噸， 其中我國精鉛產量達到497 萬噸[3]。按銅浮渣的產生量為粗鉛產量的2%～3%計，我國每年約產生10 萬噸銅浮渣[4]。 近年來， 隨著優質鉛精礦的大規模開采利用， 大量低品位、多金屬伴生鉛礦已被廣泛用于鉛的冶煉[5-6]，從而造成大量鉛、砷等有毒有害元素轉移進銅浮渣中[7-9]。如不對其進行合理處置和利用， 不僅會造成銅浮渣中大量金屬資源的浪費， 而且極易對環境造成嚴重污染[10-11]。

國內外鉛冶煉企業目前主要采用火法冶煉、 濕法浸出及其聯合工藝回收銅浮渣中鉛、銅等金屬資源[12]。其中，較為典型的火法處理工藝主要包括反射爐熔煉法、鼓風爐熔煉法、轉爐熔煉法等，通常采用蘇打和鐵屑作為溶劑，在1 200～1 250 ℃將銅浮渣高溫熔煉成50%～70%的粗鉛和25%～30%的冰銅[13-14]。 火法冶煉工藝的原料適應性強，但高溫熔煉能耗較高，粗鉛純度較低，而且會產出大量煙塵增加環境污染[15]。近年來，氧氣頂吹爐、側吹爐處理銅浮渣工藝受到了廣泛關注[16]，張立等[17]開展了氧氣側吹爐處理銅浮渣生產實踐，通過鼓入富氧空氣來控制氣氛，產出的冰銅中銅含量可達35%、鉛含量為6%，粗鉛中鉛含量達98%。……