[科普中国]-粗铅火法精炼

粗铅火法精炼(fire refining of crude lead)是指分段脱除熔炼粗铅中的杂质，产出精铅的过程，为火法炼铅流程的重要组成部分。铅熔炼产出的粗铅，除含有铜、镍、钴、铋、锡、砷、锑、锌、硫等杂质外，还有金、银等贵金属和硒、碲等稀有金属。杂质总量约为1%-4%。因此，精炼的目的不仅要脱除对铅性质有不良影响的杂质，使精铅符合用户的要求，而且还要综合回收粗铅中的有价金属。

简介粗铅火法精炼(fire refining of crude lead)是指分段脱除熔炼粗铅中的杂质，产出精铅的过程，为火法炼铅流程的重要组成部分。铅熔炼产出的粗铅，除含有铜、镍、钴、铋、锡、砷、锑、锌、硫等杂质外，还有金、银等贵金属和硒、碲等稀有金属。杂质总量约为1%-4%。因此，精炼的目的不仅要脱除对铅性质有不良影响的杂质，使精铅符合用户的要求，而且还要综合回收粗铅中的有价金属。

粗铅精炼有火法精炼和电解精炼两种方法。中国、加拿大和日本等国的炼铅厂，一般采用粗铅火法精炼脱铜后再进行电解精炼的工艺流程，世界其他国家都采用火法精炼流程。火法精炼流程所产的精铅约占精铅总量的80%。与电解精炼相比，火法精炼的主要优点是设备及工艺操作简单，基建投资省，可处理成分复杂的祖铅，产出不同品级的精铅，生产周期短，能耗少。但火法精炼过程繁杂，产出一系列的副产品，每种副产品都需要单独处理，增加了处理费用，降低了综合回收率。无论是采用火法精炼或电解精炼，都可获得纯度达99. 99%的精铅。火法精炼由除铜，除砷、锑、锡，加锌脱银，除锌，除铋和除钙镁等作业组成1。

除铜除铜是指从粗铅中分离铜的过程。不论是火法精炼还是电解精炼，粗铅除钢都是精炼的第一道作业。粗铅除铜的方法有熔析法和加锍法两种方法，大多数工厂都采用先熔析、后加硫的两段除铜方法2。

除锑、砷、锡使杂质砷、锑、锡与铅分离的过程，又称铅软化。过程的原理是基于砷、锑、锡较铅易氧化成为难溶于液铅的金属氧化物，浮于液铅表面达到与铅分离的目的，粗铅的软化有氧化精炼和碱性精炼两种方法。由于氧化精炼法作业时间长，大型现代化炼铅厂广泛采用碱性精炼法3。

加锌除银用锌使铅与银分离的过程，工业上广泛应用的除银法。1842年卡斯坦发现用锌可脱除铅中的银，帕克斯于1850年将加锌除银法用于工业生产，故又称帕克斯法。锌对金和银的亲和势较大，能相互结合形成稳定、熔点高、密度比铅小的锌金和锌银化合物。并以固体银锌壳的形态浮于液铅表面与铅分离。除银作业的关键在于控制好作业的温度及加锌次数和数量。在实际操作中，大都采用逆流操作法，即分批加入所需的锌，将含金银较贫的银锌壳返回到高银液铅中。第一次加锌的温度保持在773K左右，液铅冷至723-753K除去银锌壳；第二次和第三次加锌分别控制723K和693-703K，除去银锌壳则分别为603-613K和753K，除银后液铅含银低于2-3g/t。大多数铅精炼厂的加锌除银作业是在除银锅中以间断方式进行的，但在少数工厂，如皮里港铅厂则是在皮里港式提银锅内连续进行的。

银锌壳是铅、锌和贵金属的合金，其中混有少量铅、锌氧化物和铜、砷、锑等金属杂质，经专门处理回收其中的锌、铅和银2。

除锌除银后的铅含锌0.6%-0.7%，从粗铅除锌的精炼又称第二次精炼，所用方法有氧化精炼、氯化精炼、碱法精炼和真空精炼四种方法3。

除铋多数工厂采用加钙、镁除铋。钙、镁与液铅中的铋能形成熔点高、密度小于铅的化合物，这种化合物以硬壳状浮至液铅表面而与铅分离。此法为克罗尔于1922年所发明，并于1934年由贝特顿改进，故称克罗尔-贝特顿法1。

除钙、镁除铋后铅含钙0.03%-0.04%、镁0.04%-0.07%及少量的锌、锑，这些杂质可用氧化精炼，氯化精炼及碱性精炼除去。在这些方法中，以碱性精炼的效果最好。氧化精炼的作业温度为1023-1073K，反应时间4-5h2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学