一种用直流电弧炉处理复杂低品位铂钯物料的方法与流程

1.本发明属于低品位铂钯物料处理方法领域，尤其涉及一种用直流电弧炉处理复杂低品位铂钯物料的方法。


背景技术：

2.在铂族金属冶炼提纯过程中，会产生少量蒸残渣等低含铂钯复杂中间物料，一般含pt 50-300g/t、pd 40-200g/t、au 60-400g/t，而杂质含量较高其中cu0.5-3%、fe1-6%、s15-33%、sio21.5-28%、h2o 20-35%；同时，随着铂族金属原料日趋紧张，从各类含铂族金属的二次资源中回收提取贵金属的产能需求持续扩大，其总体成分与蒸残渣相近，例如专利授权公开文献cn103526023b中提出了一种报废钯萃取剂再生及其回收铂族金属的方法，属于铂族金属萃取分离精炼领域。基于低沸点有机物先挥发，高沸点有机物后挥发的原理，通过蒸馏-冷凝再生报废钯萃取剂，使铂族金属留在蒸残渣中，通过分段低温灼烧蒸残渣的方法回收其中的铂族金属，其通过低温煅烧蒸残渣的方法回收蒸残渣中的贵金属，存在效率低的问题；而且该类物料直接进入铂族金属前端工艺系统处理难度大、金属收率低，造成生产成本增高、影响精矿产出铂钯产品质量，因而该部分物料还一般采用堆存或少量搭配精矿处理的方法，日积月累积压量较大。因此有必要开发出一条简单易行从含铂钯金复杂物料中提取贵金属的处理工艺。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：提供一种能够高效便捷的从含铂钯金复杂物料中提取贵金属的处理方法。
4.本发明采用的技术方案如下：一种用直流电弧炉处理复杂低品位铂钯物料的方法，包括以下步骤，步骤一：预处理，将复杂低品位铂钯物料进行干燥，控制干燥后物料含水量在10-12%，配入铁粉10-15%、焦炭2-5%与石灰8-16%并混合均匀；步骤二：捕集熔炼，将步骤一所得物料加入直流电弧炉，直流电弧炉电极电流2000-4000a，电压80-120v，熔炼温度1400-1600℃，物料反应1-1.5h，液面到达排渣线后进行排渣，控制冻结层100-150mm，重复加料排渣过程，直至贵铁合金中贵金属pt、pd与au总的含量达到20000-30000g/t后排放合金；步骤三：制柱，将贵铁合金排放至带有多个圆柱形坑洞的模具中，制成100-150mm柱状贵铁合金；步骤四：制粉，所得柱状贵铁合金加入中频炉熔化后使用水淬雾化系统制粉，控制水压6-8mpa，粒径小于80um。
5.步骤五：提纯回收：将所得贵铁合金雾化粉末提纯工序分离回收铂钯金。
6.进一步的技术方案在于，所述步骤一中，将混合均匀后的物料压制成砖。
7.进一步的技术方案在于，所述步骤一中，将混合均匀后的物料制粒。
8.进一步的技术方案在于，所述模具为镁砂制成。
9.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过预处理力提前将铁粉、焦炭、石灰与物料混合后，保证在投入直流电弧炉后，提高物料间的反应效率，其中，铁粉用于捕集物料中的金铂钯等贵金属，焦炭用于还原物料的氧化形态存在的铁进一步捕集贵金属，同时焦炭还用于还原少部分物料中硅，形成铁-硅合金，增大合金熔体电阻，保证直流电弧炉的电流稳定性，石灰用于和物料中的氧化硅造渣，由于电弧炉中具有冻结层能保护炉底砖不被浸蚀，能降低炉底循环水温度，使炉体安全运行，但冻结层不宜超过150mm，排放合金时熔体能从合金口顺利排出，同时能保证弧流稳定，容易控制，将贵铁合金排放至带有多个圆柱形坑洞的模具中，制成100-150mm柱状贵铁合金后，同时满足了熔体的排放和盛装量要求，且便于将贵铁合金加入中频炉熔化，柱状贵铁合金加入中频炉熔化后使用水淬雾化系统制粉，之后进行传统的提纯工艺进行提纯回收铂钯金，可以从蒸残渣中提取贵铁合金，再由贵铁合金中提纯回收铂钯金，分成两个流程后可以加快整体回收铂钯金的效率。
附图说明
10.图1是贵金属二次资源成分表；图2是三次蒸残渣成分表。
具体实施方式
11.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
12.如图1-图2所示。
13.实施例1：一种用直流电弧炉处理复杂低品位铂钯物料的方法，包括以下步骤，步骤一：预处理，将复杂低品位铂钯物料进行干燥，控制干燥后物料含水量在10%，配入铁粉10%、焦炭2%与石灰8%并混合均匀；复杂低品位铂钯物料为贵金属二次资源，铁粉用于捕集物料中的金铂钯等贵金属，焦炭用于还原物料的氧化形态存在的铁进一步捕集贵金属，同时焦炭还用于还原少部分物料中硅，形成铁-硅合金，增大合金熔体电阻，保证直流电弧炉的电流稳定性，石灰用于和物料中的氧化硅造渣，例如干燥后的200kg贵金属二次资源加入20kg铁粉、4kg焦炭、16kg石灰进行混合压砖步骤二：捕集熔炼，将步骤一所得物料加入800kw直流电弧炉，单次加料量200kg，直流电弧炉电极电流2000a，电压80v，熔炼温度1400℃，物料反应1h，液面到达排渣线后进行排渣，控制冻结层100，重复加料排渣过程，直至贵铁合金中贵金属pt、pd与au总的含量达到20000g/t后排放合金；步骤三：制柱，将贵铁合金排放至带有多个圆柱形坑洞的模具中，制成100柱状贵铁合金；制柱后，柱状贵铁合金便于破碎成小块，便于人工加入中频炉坩埚内进行熔化步骤四：制粉，所得柱状贵铁合金加入中频炉熔化后使用水淬雾化系统制粉，控制水压6mpa，粒径小于80um。
14.步骤五：提纯回收：将所得贵铁合金雾化粉末提纯工序分离回收铂钯金。
15.所述步骤一中，通过现有的压砖机将混合均匀后的物料压制成砖，可以减少生产过程中投料或输送物料时的粉尘，或者步骤一中，用高压压球机对该物料进行制粒，将混合均匀后的物料制粒同样能够减少生产过程中投料或输送物料时的粉尘。
16.所述模具为镁砂制成，模具使用镁砂捣打制成，捣打前埋入直径100mm碳钢圆筒，间隔10mm，捣打完将碳钢圆筒提出，形成100mm圆柱形坑洞，烘烤干后，将合金排入模具，确保贵铁合金成型尺寸能够加入后续中频炉中，便于熔化，同时满足了熔体的排放和盛装量要求。
17.通过预处理力提前将铁粉、焦炭、石灰与物料混合后，保证在投入直流电弧炉后，提高物料间的反应效率，其中，铁粉用于捕集物料中的金铂钯等贵金属，焦炭用于还原物料的氧化形态存在的铁进一步捕集贵金属，同时焦炭还用于还原少部分物料中硅，形成铁-硅合金，增大合金熔体电阻，保证直流电弧炉的电流稳定性，石灰用于和物料中的氧化硅造渣，由于电弧炉中具有冻结层能保护炉底砖不被浸蚀，能降低炉底循环水温度，使炉体安全运行，但冻结层不宜超过150mm，排放合金时熔体能从合金口顺利排出，同时能保证弧流稳定，容易控制，将贵铁合金排放至带有多个圆柱形坑洞的模具中，制成100mm柱状贵铁合金后，同时满足了熔体的排放和盛装量要求，且便于将贵铁合金加入中频炉熔化，柱状贵铁合金加入中频炉熔化后使用水淬雾化系统制粉，之后进行传统的提纯工艺进行提纯回收铂钯金，可以从蒸残渣中提取贵铁合金，再由贵铁合金中提纯回收铂钯金，分成两个流程后可以加快整体回收铂钯金的效率实施例2：一种用直流电弧炉处理复杂低品位铂钯物料的方法，包括以下步骤，步骤一：预处理，将复杂低品位铂钯物料进行干燥，控制干燥后物料含水量在12%，配入铁粉15%、焦炭5%与石灰16%并混合均匀，复杂低品位铂钯物料为三次蒸残渣，干燥后的200kg三次蒸残渣加入30kg铁粉、10kg焦炭、32kg石灰进行混合压砖；步骤二：捕集熔炼，将步骤一所得物料加入直流电弧炉，单次加料量200kg，直流电弧炉电极电流4000a，电压120v，熔炼温度1600℃，物料反应1.5h，液面到达排渣线后进行排渣，控制冻结层150mm，重复加料排渣过程，直至贵铁合金中贵金属pt、pd与au总的含量达到30000g/t后排放合金；步骤三：制柱，将贵铁合金排放至带有多个圆柱形坑洞的模具中，制成150mm柱状贵铁合金；制柱后，柱状贵铁合金便于破碎成小块，便于人工加入中频炉坩埚内进行熔化；步骤四：制粉，所得柱状贵铁合金加入中频炉熔化后使用水淬雾化系统制粉，控制水压8mpa，粒径小于80um。
18.步骤五：提纯回收：将所得贵铁合金雾化粉末提纯工序分离回收铂钯金。
19.所述步骤一中，所述步骤一中，通过现有的压砖机将混合均匀后的物料压制成砖，可以减少生产过程中投料或输送物料时的粉尘，或者步骤一中，用高压压球机对该物料进行制粒，将混合均匀后的物料制粒同样能够减少生产过程中投料或输送物料时的粉尘。
20.所述模具为镁砂制成，所述模具为镁砂制成，模具使用镁砂捣打制成，捣打前埋入直径150mm碳钢圆筒，间隔10cm，捣打完将碳钢圆筒提出，形成150mm圆柱形坑洞，烘烤干后，将合金排入模具，确保贵铁合金成型尺寸能够加入后续中频炉中，便于熔化，同时满足了熔体的排放和盛装量要求。
21.通过预处理力提前将铁粉、焦炭、石灰与物料混合后，保证在投入直流电弧炉后，
提高物料间的反应效率，铁粉用于捕集物料中的金铂钯等贵金属，焦炭用于还原物料的氧化形态存在的铁进一步捕集贵金属，同时焦炭还用于还原少部分物料中硅，形成铁-硅合金，增大合金熔体电阻，保证直流电弧炉的电流稳定性，石灰用于和物料中的氧化硅造渣，由于电弧炉中具有冻结层能保护炉底砖不被浸蚀，能降低炉底循环水温度，使炉体安全运行，但冻结层不宜超过150mm，排放合金时熔体能从合金口顺利排出，同时能保证弧流稳定，容易控制，将贵铁合金排放至带有多个圆柱形坑洞的模具中，制成150mm柱状贵铁合金后，同时满足了熔体的排放和盛装量要求，且便于将贵铁合金加入中频炉熔化，柱状贵铁合金加入中频炉熔化后使用水淬雾化系统制粉，之后进行传统的提纯工艺进行提纯回收铂钯金，可以从蒸残渣中提取贵铁合金，再由贵铁合金中提纯回收铂钯金，分成两个流程后可以加快整体回收铂钯金的效率以上仅为本发明的较佳实施例而已。