CN101570832A - 一种选择性氯化挥发法回收含铋物料中有价金属的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种选择性氯化挥发法回收含铋物料中有价金属的工艺,属于有色冶金技术领域。其工艺步骤是:将含铋物料制得含铋粉料与氯化钙、氯化钠和水按100/3~6/5~8/7~9的配料、造球得干料球;干料球在氯化挥发炉中以600-900℃的温度对干料球进行氯化挥发焙烧,焙烧之后的富银的氯化渣提银;焙烧所产生的氯化物蒸气用水或稀盐酸溶液冷凝吸收得回收液;在回收液中加铋粉置换,经过滤得海绵金粉;接着在滤液中通入氨水、水进行水解得氯氧铋提铋深加工;余液中加入Na2CO3沉碲,得二氧化碲;沉碲过滤所产生的后滤液中加石灰乳搅拌,过滤,得到碱式碳酸锌;最终滤液经蒸发浓缩变成浓缩液返回用于配料造球。本发明具有对处理的含铋物料要求低、适应性强,成本低廉,操作简单,回收率高等优点。

Description

一种选择性氯化挥发法回收含铋物料中有价金属的工艺
技术领域
本发明涉及有色冶金技术领域,具体是一种选择性氯化挥发法回收含铋物料中有价金属的工艺。 背景技术金属铋具有一系列独特的物理化学性质,享有"绿色金属"的美誉,广泛应用于医药、精细化工、半导体、超导体、阻燃剂、颜料、化妆品、化学试剂、 电子陶瓷、易熔合金、冶金添加剂等领域。随着铋产品应用领域的不断扩大,世界铋的年消费量也逐年以15%递增,从20世纪90年代的4000多咱增长到2007 年的12000多吨。但全世界的铋资源十分匮乏。我国的铋资源主要布在湖南郴州、广东连州、江西赣州。且没有单独的铋矿,多以伴生在钨、钼、铅、锌矿种中,铋含量偏低,绝大部分铋精矿是选其它矿时产生。由于铋资源越来越贫化、减量化、不可再生化,因此加强对铋资源的综合回收成了当务之急的大事。 目前,现有技术对含铋物料的处理工艺进行研究的也有较多,如河南豫光金铅股份有限公司在2006年7月12日的中国发明专利公报上,公开号CN 180042U所公开的"粗铋中有价金属回收工艺"是釆用盐酸加次氯酸钠浸出, 用海绵铜、铁屑换,石灰水中和水解等工艺分离回收多种有价金属;湖南金旺实业有限公司在2007年9月05日的中国发明专利公报上,公开号CN101029353A所公开的"从含铋多金属物料中综合提取有价金属的工艺"是采用硫酸加氯化剂、氧化剂浸出,用氨水中和水解和电积等工艺分离回收多种有价金属;还有郴州巿金贵有色金属有限公司在2007年12月5日的中国发明专利公报上,公开号CN101082084A所公开的"从铋渣中回收冶炼精镇的工艺"是釆用盐酸浸出, 用片碱中和水解和电积等工艺分离回收多种有价金属等。
3
上述技术工艺大都是釆用酸浸出、置换、中和水解并结合火法冶炼的工艺分离提纯多种有价金属,这些工艺流程较长,而且只是针对只有在原材料来源的比较确定性的条件下,才能产生预期的效果,对不同性质的含铋物料,特别是针对银锌渣,就不具有普遍适用性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:开发提出一种选择性氯化挥发法回收含铋物料中有价金属的工艺,是一种具有普遍通用性的、可工业化回收的冶炼新工艺;具有对处理的含铋物料要求低、适应性强,成本低廉,操作简单,回收率高等优点。
本发明解决技术问题的思路是:考虑了原材料来源的不确定性,针对不同性质'的含铋物料,采用具有普适型的冶炼工艺,拟定处理含铋物料所遵循的主要原则: 一是以铋冶炼过程中所产生的冶炼渣特别是银锌渣为主要研究对象; 二是在回收过程中主要以铋作为主要研究对象,附带回收锌、银、金、铅、锑等有价金属;三是在流程设计中充分考虑利用现有技术的设备和条件的铋冶炼系统与阳极泥处理系统。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是: 一种选择性氯化挥发法回收含铋物料中有价金属的工艺,其特征在于:采用的如下工艺步骤:① 、大块含铋物料经破碎机破碎至颗粒粒径小于3cm;再通过雷蒙磨粉机进行粉磨,振动筛筛分,得颗粒粒径为-80目以下的含铋粉料;② 、取上述含铋粉料与工业级无水氯化钙、氯化钠和水或返回浓缩液,按: 含铋粉料/氯化钙/氯化钠/水或返回浓缩液=100/3~6/5~8/7~9的配料比例投入混料机中,混合均匀;然后用输送带送至圆简制粒机造球,制成直径l土0.2mm左右的小球,放入烘箱,在9(TC的温度下烘干S0〜:24h得干料球;③ 、将干料球放入坩埚舟上,在氯化挥发炉中以600-90(TC的温度对干料球进行氯化挥发焙烧;焙烧所产生的氯化物蒸气从炉内抽出来,通过两级烟气吸收装置,用水或稀盐酸溶液冷凝吸收,获得回收液;焙烧之后的烧渣为富银的氯化渣,该富银的氯化渣送贵金属处理系统提银;④、步骤③所获得的回收液在5(TC的条件下,加铋粉置换1~1.5小时,经过滤得海绵金粉;接着在滤液中通入氨水,调整PH为2. 5~3,再通入O. 5~1 倍相当于滤液体积的水,控制反应温度为60〜7(TC,使铋以氯氧铋的形式析出,过滤得氯氧铋滤饼经火法冶炼进行提铋深加工;分离氯氧铋后余下的滤液中加ANa2C03,调PH到4.5,沉碲,过滤,取滤渣得二氧化碲;©、在④步骤沉碲过滤所产生的后滤液中加石灰乳搅拌,过滤,得到碱式碳酸锌;最终滤液经蒸发浓缩变成浓缩液返回步骤②用于配料造球。
本发明的步骤②的配料配比的优选值是:含铋粉料/氯化钙/氯化钠/水或返回浓缩液=100/5/7/8;
本发明是针对富银锌渣中所含的有价金属,利用他们化学性质和物理性质的差异釆用选择性氯化挥发法回收富集铋和银,在这里主要是利用他们氯化物之间沸点的差异,铋的氯化物沸点低,只有439'C左右,锌的氯化物沸点次之, 为732°C,银的氯化物的沸点比较高为1564°C,从数据可以看出利用他们的沸点的不同,以氯化物的形式挥发分离金属铋、锌、银是可行的。挥发后的渣主要是富银的氯化渣可以送回送贵金属处理系统提银,同时铋锌的氯化挥发物可以采用水或稀盐酸溶液吸收,因为锌铋的化学性质的差异,铋水解生成氯氧铋与锌分离,锌以氯化锌的形式保留在溶液中通过加石灰乳沉淀的方式回收出售。
本发明具有对处理的原料要求低、适应性强,工艺流程短,缩短了传统工艺处理银锌渣的时间,加快了资金的周转,具有成本低廉,操作简单,回收率高等优点,非常适合处理含有色金属种类杂多且含量不高的炉渣低成本高效率地综合回收其中有价金属。
经实践试验,利用本发明工艺处理铋冶炼企业所产银锌渣,可实现银、铋、 锌、碲总回收率在90%以上,金的总回收率在87%以上。
5
附图说朋图l是本发明的工艺示意图。 具体实施方式下面结合附图和实施例详细描述本发明: 实施例1本实施例所采用的材料主要是工业级无水氯化钙、食盐、纯碱、铋粉以及银锌渣。
银锌渣的多元素化验结果如表1。 表1
针对上述银锌渣的性质特点,本实施例研究了氯化剂种类、焙烧气氛、焙烧温度、焙烧时间对有价金属挥发率的影响,本实施例后半段中金粉置换、水解分离碲铋与锌、石灰乳沉淀锌等属于比较成熟了的工艺,在此本实施例工作中主要集中于选择性氯化挥发部分。
本实施例所釆用的主要设备见表2。
表2
本实施例的工艺步骤是:
① 、大块含铖物料经破碎机破碎至颗粒粒径小于3cm;再通过雷蒙磨粉机进行粉磨,振动筛筛分,得颗粒粒径为-80目以下的含铋粉料;② 、取上述含镇、粉料与工业级无水氯化钙、氯化钠和水或返回浓缩液,按: 含铋粉料/氯化钙/氯化钠/水或返回浓缩液=100 / 5 / 7 / 8的配料比例投入混料机中,混合均匀;然后用输送带送至圆简制粒机造球,制成直径1土0.2«1!11 左右的小球,放入烘箱,在9(TC的温度下烘干20〜24h得干料球;③ 、将干料球放入坩埚舟上,在氯化挥发炉中以60(TC的温度对千料球进行氯化挥发焙烧;焙烧所产生的氯化物蒸气从炉内抽出来,通过两级烟气吸收装置,用水或稀盐酸溶液冷凝吸收,获得回收液;焙烧之后的烧渣为富银的氯化渣,该富银的氯化渣送贵金属处理系统提银;④ 、步骤③所获得的回收液在5(TC的条件下,加铋粉置换1〜1.5小时,经过滤得海绵金粉;接着在滤液中通入氨水,调整PH为2.5〜3,再通入0.5~1 倍相当于滤液体积的水,控制反应温度为60~70°C,使铋以氯氧铋的形式析出, 过滤得氯氧铋滤饼经火法冶炼进行提铋深加工;分离氯氧铋后余下的滤液中加 ANa2C03,调PH到4. 5,沉碲,过滤,取滤渣得二氧化碲;©、在④步骤沉碲过滤所产生的后滤液中加石灰乳搅拌,过滤,得到碱式碳酸锌;最终滤液经蒸发浓缩变成浓缩液返回步骤②用于配料造球。 实施例2
本实施例的工艺步骤②的配料比例是按:含铋粉料/氯化钙/氯化钠/水或返回浓缩液=100/3/8/7;其余同实施例l。 实施例3本实施例的工艺步骤②的配料比例是按:含铋粉料/氯化钙/氯化钠/水或返回浓缩液=100/6/5/9;其余同实施例l。

Claims (2)

1. 一种选择性氯化挥发法回收含铋物料中有价金属的工艺,其特征在于: 工艺步骤如下: ① 、大块含铋物料经破碎机破碎至颗粒粒径小于3cm;再通过雷蒙磨粉机进 行粉磨,振动筛筛分,得颗粒粒径为-8G目以下的含镇粉料; ② 、取上述含铋粉料与工业级无水氯化钩、氯化钠和水或返回浓缩液,按: 含铋粉料/氯化钙/氯化钠/水或返回浓缩液=100/3~6/5~8/7~9的配 料比例投入混料机中,混合均匀;然后用输送带送至圆简制粒机造球,制成直 径l士OJmm左右的小球,放入烘箱,在90。C的温度下烘干20〜24h得干料球; ③ 、将干料球放入坩埚舟上,在氯化挥发炉中以60a-90(TC的温度对干料球 进行氯化挥发焙烧;焙烧所产生的氯化物蒸气从炉内抽出来,通过两级烟气吸 收装置,用水或稀盐酸溶液冷凝吸收,获得回收液;焙烧之后的烧渣为富银的 氯化渣,该富银的氯化渣送贵金属处理系统提银; ④ 、步骤③所获得的回收液在5(TC的条件下,加铋粉置换1-1.5小时,经 过滤得海绵金粉;接着在滤液中通入氨水,调整PH为2.5-3,再通入O. 5~1 倍相当于滤液体积的水,控制反应温度为60〜7(TC,使铋以氯氧铋的形式析出, 过滤得氯氧铋滤饼经火法冶炼进行提铋深加工;分离氯氧铋后余下的滤液中加 ANa2C03,调PH到4.5,沉碲,过滤,取滤渣得二氧化碲; ©、在④步骤沉碲过滤所产生的后滤液中加石灰乳搅拌,过滤,得到碱式 碳酸锌;最终滤液经蒸发浓缩变成浓缩液返回步骤②用于配料造球。
2. 根据权利l所述的一种选择性氯化挥发法回收含铋物料中有价金属的工 艺,其特征在于:步骤②的配料配比是:含铋粉料/氯化钩/氯化钠/水或返 回浓缩液=100/5/7/8。
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