CN104232912A - 一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺，属有色金属冶金火法技术领域。本发明先将铋渣、纯碱按重量100:7～10的比例混合均匀，加入到转炉内，控制炉内温度900～1100℃进行化料并发生熔炼反应，铋渣中的SO4 2-与纯碱反应生成稳定的Na2SO4，以抑制SO2气体产生；待物料熔化完毕之后，加入入炉铋渣重量3～6％的无烟煤，将熔炼过程中释放的Bi2O3和PbO还原成单质铋、铅，利用铋、铅比重大的特点，与渣沉降分离产出粗铋合金，进一步精炼得到精铋。本发明采用火法工艺处理硫酸盐性质的铋渣，工艺简单，流程短，铋的回收率高，可实现SO2达标排放，解决了环保问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺，属有色金属冶金火法领域。
背景技术
在铅阳极泥采用火法工艺生产贵金属的过程中，贵铅氧化吹炼除去金属杂质时产生铜铋渣，铜铋渣是回收铋的重要原料。从铜铋渣回收铋既可采用火法工艺也可采用湿法工艺。火法工艺是将铜铋渣配入纯碱、无烟煤、硫精矿、萤石粉，在转炉或反射炉中进行还原熔炼，产出冰铜和粗铋，粗铋经精炼成精铋。该工艺虽然流程较短，批次处理量大，但缺点是有价金属铜得不到有效回收，此外由于冰铜夹带，铋的直收率也较低。
湿法工艺能够有效的分离铜铋渣中的有价金属，提高资源的利用效率，符合国家大力发展循环经济的要求。该工艺是将铜铋渣用硫酸浸出铜，浸出液用于回收铜，硫酸盐性质的铋渣用HCl浸出，浸出液水解产出氯氧铋，氯氧铋经还原熔炼产出粗铋，粗铋进一步精炼成精铋。该工艺虽然能较好的分离回收铜、铋，但硫酸盐性质铋渣浸出铋需要采用HCl，不仅产出的含Cl-废水处理难度大，而且因Cl-对设备的腐蚀性，造成对设备材质的要求非常高，有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的是以提高铜铋渣有价金属利用效率为宗旨，在铜经硫酸浸出得到有效回收的前提下，克服产出的硫酸盐性质铋渣需采用HCl浸出，产生的含Cl-废水难处理，提供一种火法还原熔炼硫酸盐性质铋渣，尾气SO2达标排放的铋回收工艺。
为了解决上述问题，本发明的技术方案为：先采用纯碱与硫酸性质的铋渣进行熔炼反应，使SO4 2-与纯碱反应生成稳定的Na2SO4，以抑制SO2气体的产生，待熔炼反应完毕之后，加入无烟煤，将熔炼过程分解而成的铋、铅等金属氧化物还原为铋、铅等金属单质，并形成粗铋合金，进一步精炼粗铋合金得到精铋。
本发明一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺通过以下步骤实现：
第一步：先将铋渣、纯碱按100:7～10的比例混合均匀，加入到转炉内，控制炉内温度900～1100℃进行化料，反应时间5～6小时，铋渣中的SO4 2-与纯碱反应生成稳定的Na2SO4，铋、铅等转化为氧化物：
2Bi(OH)SO4+2Na2CO3＝2Na2SO4+Bi2O3+2CO2↑+H2O
PbSO4+Na2CO3＝Na2SO4+PbO+CO2↑
第二步：待炉内物料熔化完全之后，将炉内温度降至800～900℃，加入入炉铋渣重量的3～6％的无烟煤，并不断的搅拌熔体，将分解过程中释放的Bi2O3和PbO还原成单质铅、铋，反应时间为1.5～2小时。无烟煤在熔炼后期加入为了避免如下反应产生SO2气体：
PbSO4+4CO＝PbS+4CO2↑
PbSO4+PbS＝2Pb+2SO2↑
第三步：将炉温升至1100～1200℃，高温沉淀1.5小时，利用铅、铋比重大的特点，与渣沉降分离产出粗铋合金，放渣，降温出粗铋合金，反应产生的烟尘经布袋收尘，尾气SO2达标排放；
第四步：产出的粗铋合金铋含量大于60％，粗铋经进一步火法精炼得到精铋。
本发明硫酸盐性质铋渣的主要化学成分为Bi30～45％，Cu0～3％，Pb5～15％，S0～10％，其余为杂质。
本发明的积极效果表现为：
1、工艺简单，批次处理量大，适合大规模生产，不产生废水；
2、尾气SO2不需要单独处理，完全能达到铅锌冶炼行业排放要求。
具体的实施方式
实施例1：将原料成分为Bi32.48％、Pb17.54％、Cu1.76％、S3.94％的铋渣8t与纯碱700kg混合均匀，投入转炉内，开中火升温，控制炉内温度950～1050℃熔炼，每隔半小时转动炉体一次加速物料的熔化，化料6小时，将温度降至800～900℃，加入350kg无烟煤，并不断的搅拌熔体使无烟煤充分反应，反应2小时后，升高温度至1100～1200℃，高温静置沉淀1.5小时，放渣，降温出粗铋合金，铋含量为65.45％，铋的直收率为96.47％，粗铋合金经进一步火法精炼产出符合国标GB/T915-2010要求的Bi9999精铋产品，烟尘经收尘，尾气SO2浓度为45mg/Nm3，低于铅锌冶炼行业熔炼烟气292mg/Nm3达标排放要求。
实施例2：将原料成分为Bi41.68％、Pb15.23％、Cu2.17％、S6.42％的铋渣8t与纯碱650kg混合均匀，投入转炉内，开中火升温，控制炉内温度1000～1100℃熔炼，每隔半小时转动炉体一次加速物料的熔化，化料6小时，将温度降至800～900℃，加入420kg无烟煤，并不断的搅拌熔体使无烟煤充分反应，反应2小时后，升高温度至1100～1200℃，高温静置沉淀1.5小时，放渣，降温出粗铋合金，铋含量为74.58％，铋的直收率为97.33％，粗铋合金经进一步火法精炼产出符合国标GB/T915-2010要求的Bi9999精铋产品，烟尘经收尘，尾气SO2浓度为85mg/Nm3，低于铅锌冶炼行业熔炼烟气292mg/Nm3达标排放要求。
Claims (2)
1.一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺，其特征在于，步骤如下：
第一步：先将铋渣、纯碱按100:7～10的比例混合均匀，加入到转炉内，控制炉内温度900～1100℃进行化料，反应时间5～6小时，铋渣中的SO4 2-与纯碱反应生成稳定的Na2SO4，铋、铅等转化为氧化物：
2Bi(OH)SO4+2Na2CO3＝2Na2SO4+Bi2O3+2CO2↑+H2O
PbSO4+Na2CO3＝Na2SO4+PbO+CO2↑
第二步：待炉内物料熔化完全之后，将炉内温度降至800～900℃，加入入炉铋渣重量的3～6％的无烟煤，并不断的搅拌熔体，将分解过程中释放的Bi2O3和PbO还原成单质铅、铋，反应时间为1.5～2小时；无烟煤在熔炼后期加入为了避免如下反应产生SO2气体：
PbSO4+4CO＝PbS+4CO2↑
PbSO4+PbS＝2Pb+2SO2↑
第三步：将炉温升至1100～1200℃，高温沉淀1.5小时，利用铅、铋比重大的特点，与渣沉降分离产出粗铋合金，放渣，降温出粗铋合金，反应产生的烟尘经布袋收尘，尾气SO2达标排放；
第四步：产出的粗铋合金铋含量大于60％，粗铋经进一步火法精炼得到精铋。
2.根据权利书要求1所述一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺，其特征在于：硫酸盐性质铋渣的主要化学成分为Bi30～45％，Cu0～3％，Pb5～15％，S0～10％，其余为杂质。
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| 李少龙: "铅阳极泥分银炉渣综合回收新工艺的研究", 《中国有色冶金》 * |
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