第一节 铅阳极泥产业界定及主要产品
一、产业界定
阳极泥是在水溶液电冶金过程中，附着于残阳极表面或沉淀在电解槽底的不溶性泥状物。一般为灰色,粒度约为100～200目。其中各个组分多以金属、硫化物、硒碲化合物、氧化物、单质硫和碱式盐形态存在。
铅阳极泥是粗铅电解精炼的产物，含有大量的锑、铅、铋、砷、银和少量金、铜等。其成分和产率随阳极成分、阳极铸造质量和电解条件不同而异，产率一般为阳极质量的1.2％～1.8％。
二、主要产品及应用情况
阳极泥中富集了贵金属为降低处理阳极泥的费用,提高稀、贵金属的回收率,各国都在 研究 处理阳极泥的新工艺。铅阳极泥主要用于从中提取回收金、银及其他有价元素用。处理铅阳极泥的主要工艺有火法冶金法、湿法冶金法和选冶联合法等。
1、火法冶金法
是处理铅阳极泥的传统工艺方法，过程主要由还原熔炼、氧化吹炼和电解精炼三部分组成：
火法冶金法工艺流程
1）还原熔炼
阳极泥与熔剂(萤石、纯碱和铁屑)、还原剂(粉煤)在卧式转炉中熔炼，使部分杂质挥发或造渣，并将银和金富集到以铅、铋为主成分的贵铅中。还原熔炼的技术条件为：脱铜、硒后的铜阳极泥和铅阳极泥的配料比为1：10，加入为炉料质量3％的粉煤、1％～3％的铁屑、3％的纯碱及少量萤石，熔炼温度为1073～1423K。99.4％的银和99.3％的金被富集于贵铅中。
2）氧化吹炼
在卧式转炉中，向贵铅熔体表面吹入压缩空气，使杂质按砷、锑、铅、铋、碲的顺序氧化、挥发，得到含银和金超过96％的合金。合金铸成阳极板，供电解精炼用。
3）电解精炼
以金银合金板为阳极，不锈钢板作阴极，在硝酸银溶液中进行电解精炼(见银电解精炼)，制取纯度99.99％的银。
4）工艺特点及改进
火法冶金法经过长期生产实践，工艺日臻成熟，适应性强，能综合回收的元素多，特别是银和金的回收率高，为世界624大型冶炼厂所广泛采用。但它也存在能耗高、熔炼产出的烟气严重污染环境、需要集中大量阳极泥造成贵金属积压量大等缺点。为此出现了改用氧气顶吹转炉进行贵铅氧化吹炼的方法。转炉炉身旋转，物料反应速度快，生产周期短，炉子容量小，贵金属积压量少，排放烟气小，废气收尘装置安排紧凑。
2、湿法冶金法
用浸出剂浸出铅阳极泥，使各成分相分离的方法。主要有两类工艺：一是使银和铅与其他杂质相分离，有盐酸一氯化钠浸出、水溶液氯化、控制电位氯化浸出等法；另一类是使贵金属与贱金属相分离，如甘油碱浸出。
1）盐酸一氯化钠浸出
主要由含盐酸和’Na(：l的溶液浸出锑、铋、铜、砷，氯化分离金和氨浸出提银等过程组成(见图2)。含盐酸和NaCl溶液浸出条件为：铅阳极泥与浸出液之比为1：6，溶液中的[cl。]一5m0l/L，在343K温度下搅拌浸出2h，溶液终酸度控制在1.5m0l/L。金属的浸出率(％)为：锑98，铋99，铜97，砷98，铅13和银1.38。用水解法从浸出液中沉淀出含锑60％的锑渣，用中和法沉淀出含铋50％的铋渣。渣还原熔炼后分别得到粗锑和粗铋。浸出渣用含HzS0。、：Na(：1和Na(：10。溶液浸出金，条件为：溶液含H。S0。100g/L、NaCll80g/I_，，NaCIO3的用量为渣量的3.5％，在液固比6、358K温度下搅拌浸出2h。金浸出率为98％，98.9％银留在渣中。浸出液在323～333K温度下用亚硫酸钠还原金，得品位为98％的金粉，金的直接回收率为97％。含银渣用氨液浸出银，条件为：铅阳极泥氨浸渣t送生产三盐金粉水合肼滤液粗锑唔中图2铅阳极泥湿法处理工艺流程型盟旦竺一手溶液含氨12％～14％，在液固比10～11和常温下搅拌浸出2h，99％的银进入溶液，浸出渣中残留的银<l％。过滤后的氨浸液在323～333K温度下用水合肼还原银，得到品位为98％的银粉，银的直接回收率为95％。
此法将生产周期由火法冶金的三个月减少到20天，既简化了工艺过程和减少贵金属的积压，又提高了金和银的回收率，经济效益较好。
2）水溶液氯化
处理含银21.1％的铅阳极泥的方法，是往含盐酸6m0l/L的水溶液介质中通入氯气，于373～383K温度下浸出金、硒、碲、铂使银留于渣中。银渣再用热酸性水溶液浸出铅。脱铅渣在303K温度下用含氨2～15m0l/L的氨水浸出银，最后用葡萄糖从溶液中还原银，银回收率为97％。
3）控制电位氯化浸出
铅阳极泥置于含Na(：10的Hcl一NaCI水溶液介质中，在348～353K温度和氧化还原电位400～460mV下进行选择性浸出，使铜、镍、锑、铅全部转入溶液。含贵金属的浸出渣在氧化还原电位600～650mV下再次浸出，或在盐酸水溶液介质中氯化溶解金，再从溶液中还原出品位大于95％的粗金。金的直接回收率超过98％。残留在渣中的银，用氨浸出法回收。
4）甘油碱浸出
将铜阳极泥和铅阳极泥按1：10的比例混料，在358K温度下于含甘油200g/L、NaOH100g/L的溶液中浸出2h，88.1％的锑、96.5％砷、87.2％铋和26.35％铜进入溶液，而银、金、铅等残留在浸出渣中。再从洗涤后的浸出渣中提取银和金，回收率分别为99.79％和99.68％。此法的贵金属回收率高、溶液不腐蚀设备，没有烟害问题。但每生产1t银需要3t甘油，16.5tNaOH，生产成本过高，推广应用受到限制。
3、选冶联合法
将铅阳极泥研磨至粒度小于0.075mm，在加有氯酸钠的硫酸溶液中浸出，使全部银和大部分金留在渣中，贱金属进入溶液，用活性炭吸附进入溶液的少量金。在浸出渣中加入浮选药剂进行浮选，分别得到银精矿、铜精矿、尾矿和砷锑渣。银精矿含银40％～50％，含金200～500g/t，金的直接回收率为60％～65％，银为90％。选冶法消除了火法冶金法的烟害，但贵金属在选矿过程中分散，直收率不够高，目前只有少数厂家使用。
三、产业基本属性
铅阳极泥是电解铅的副产物，属于铅冶炼 行业 。 行业 基本属性为资源占用量大，对于矿产资源依赖性强。
就铅阳极泥产品本身的特点来看，其通常呈灰黑色，粒度为0.075～0.15mm，其物相组成列于下表。
铅阳级泥的物相成分表
第二节 铅阳极泥产业发展历程
铅冶金是白银生产的最佳载体：一般铅对金银的捕集回收率都在95%以上，因此金银的回收是与铅的生产状况直接相关的。现在世界上约有80%的原生粗铅是采用传统的烧结一鼓风炉熔炼工艺方法生产的。传统法技术成熟，较完善可靠，其不足之处在于脱硫造块的烧结过程中，烧结烟气的SO2浓度较低，硫的回收利用尚有一定难度，鼓风炉熔炼需要较昂贵的冶金焦炭。为了解决上述问题，冶金工作者进行了炼铅新工艺的 研究 。
八十年代以来，相继出现了QSL法、闪速熔炼法、TBRC转炉顶吹法、基夫赛特汉和艾萨熔炼法等新的炼铅方法。其中，QSL法是德国鲁奇公司七十年代开发的直接炼铅新工艺，加拿大、韩国和我国虽然先后购买了此专利建厂，但生产效果不甚理想；闪速熔炼法尚未实现工业化生产；TBRC法是瑞典波里顿公司所创，但此法作业为间断性的，且炉衬腐蚀严重；基夫赛特法由原苏联有色金属 研究 院 研究 成功，现已有多个厂家实现了工业化生产，是一种各项指标先进、技术成熟可靠的炼铅新工艺，但采用该法单位投资大，只有用于较大生产规模的工厂时，才能充分发挥其效益。
艾萨炼铅技术基于由上方插入的赛罗浸没喷枪将氧气喷射入熔体。产生涡动熔池，让强烈的氧化反应或者还原反应迅速发生。在第一段，熔炼炉产出的高铅渣经过流槽送还原炉，氧化脱硫所产的烟气经除尘后送制酸系统。在第二段还原炉中，所产粗铅和弃渣从排放口连续放出，并在传统的前床中分离，所产烟气进行除尘处理后经烟囱排放。
艾萨法熔炼流程，该工艺流程先进，对原料适应性广、生产规模可大可小，比较灵活、指标先进、SO2烟气浓度高，可解决生产过程中烟气污染问题；同时冶炼过程得到强化，金银捕集率高，余热利用好，能耗低。它不仅适应308厂铅银冶炼的改建要求，而且能够对我国的银铅冶金生产和技术进步起到推动作用，故推荐引进艾萨法作为本项目粗铅冶炼生产工艺的第一方案。
传统的鼓风烧结——鼓风炉法虽然在烟气制酸方面尚有一定困难，但近年来，我国株洲冶炼厂、沈阳冶炼厂、济源冶炼厂等大型铅厂的改扩建工程仍然采用此法，是因为它具有建设快、投产、达产快的优点。
粗铅精炼工艺有火法和电解法两种。一般来说，电解法对银、金、铋和锑的分离效果好，铅、银等金属的回收率高，劳动条件好，机械化自动化程度高。电解法的缺点是基建投资较火法高。采用火法需要处理大量中间产物，能耗较高，致使其生产成本较电解法高。鉴于本项目粗铅含银、铋等金属较多。
常规方法处理铅阳极泥是采用火法——电解法流程获得金、银，渣进行还原熔炼，精炼得精铋等，流程简单、技术成熟，工人易操作，但有价金属回收率不高，锑、铅呈氧化物形态挥发进入烟尘，不但不便于综合回收，而且造成第二次污染。
第三节 铅阳极泥产业在国民经济中的地位
铅阳极泥中富集了贵金属、稀有金属和其他有价金属。这些金属在国民经济中占有很重要的地位，从阳极泥中提取这些金属，可以获得很大的经济效益。例如，处理铜阳极泥获得的利益，足以抵偿铜电解精炼的全部费用。
铅阳极泥可以从中提取很多种贵金属，也是对于我们在这方面技术的一种考查和挑战，通过生产实践利用湿法和火法相结合的工艺对处理铅阳极泥回收金银后的渣料进行有价金属的综合回收,将其中的锑、铋、金、银、铅、铜较彻底的分离和回收。不仅取得了良好的环保效益和显著的经济效益,而且为该类物料中有价金属的综合回收提供了很好的途径，因此它在国民经济中占有较重要的地位。
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