CN103589880A - 一种氯氧铋还原制取粗铋的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氯氧铋还原制取粗铋的方法。此方法系将氯氧铋用一定浓度盐酸溶液浸出、过滤，滤液在一定酸度条件下搅拌加入一定量的铁粉，反应一定时间后过滤、洗涤，得到的湿海绵铋加入一定比例纯碱混合，在高温下煅烧几小时产出铋含量在90%以上的粗铋，最后得到的滤液再返回浸出。此方法粗铋纯度高、浪费小、环境污染小、劳动作业条件好、对设备腐蚀性小、经济效益高，适合工业化生产。

Description

一种氯氧铋还原制取粗铋的方法
技术领域
本发明属于重金属冶炼领域，涉及一种氯氧铋还原制取粗铋的方法。
背景技术
自然界单独存在的铋矿床很少，铋多与铅、锡、铜等共生，主要形态为辉铋矿和铋华矿，而与铅、铜共生为硫化矿，只能在主要金属生产过程中富集于冶金副产物中。铅锌矿大多伴生有铜、银、铋等金属元素，在选矿过程中辉铋矿进入铅、铜精矿中，且在熔炼过程中有80%～95%的铋进入粗铅，在粗铅电解精炼过程中有95%～98%的铋富集于铅阳极泥中。我国的粗铅精炼大部分采用电解法，因此铅阳极泥是我国提取金属铋的主要原料之一。在处理铅阳极泥时会产生湿法渣、火法渣、烟尘等副产物，在其进行综合回收时，一般采用氯化法进行湿法处理，在得到的浸出液中水解得到氯氧铋。
氯氧铋是一种白色的难溶于水的铋化合物，是电解锡、电解铜、电解铅等阳极泥和某些铋精矿的氯化湿法回收工艺中得到的铋中间产品。氯氧铋铋含量高，是制取精铋的主要原料。 
目前，氯氧铋处理传统工艺采用火法，即将氯氧铋送反射炉进行还原熔炼，如2010年08月11日，中国发明专利申请公布号CN 101798630 A，公开了一种从低品位氯氧铋渣中提取粗铋的方法。该该方法是将低品位氯氧铋渣与焦炭、纯碱、硫铁矿混合并置于转炉中熔炼，产出粗铋、碱渣、铜锍和烟尘，粗铋送火法精炼制取精铋，碱渣送去回收铅，铜锍送去回收铜，而烟尘则返回转炉熔炼。由于氯氧铋在高温下会分解挥发，所以氯氧铋直接置于转炉中熔炼必然造成铋的直收率低，并且氯离子的大量存在对设备腐蚀严重，造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氯氧铋还原制取粗铋的方法，采用湿法与火法相结合处理氯氧铋，可以克服传统氯氧铋直接火法冶炼铋的直收率低和对设备腐蚀严重缺点。
本发明的技术方案是，一种氯氧铋还原制取粗铋的方法，其特征在于：
1）用盐酸溶液溶解氯氧铋，大部分铅以氯化铅的形式沉淀在渣中，再过滤除去酸溶渣；此酸溶渣的主要成分按重量百分比计为：Pb47%～54%，Bi微量，Cu微量，Sb7%～10%；从而达到铅与铋的初步分离；
2）滤液用稀盐酸稀释酸度，搅拌下加入铁粉置换，搅拌反应0.5～3h，过滤，得到海绵铋；该海绵铋中的铋重量含量90%～95%，铅铜锑总重量含量小于2%；所述被铁粉置换过滤后的滤液返回第1）步再加盐酸进行循环利用；当滤液中铁离子饱和时，加石灰中和沉淀，沉淀渣返回鼓风炉冶炼，中和水返回第1）步配液继续利用；
3）在海绵铋中加入纯碱混合，在1000～1200℃，煅烧时间1～3h，得到含铋重量含量90%以上的粗铋。
上述氯氧铋来源于含铋物料经盐酸浸出后加碱的水解产物，或来源于贵铅氧化精炼中后期渣经盐酸溶解后液加片碱水解产物；其主要化学成分重量百分比为：Pb1.5%～4%，Bi52%～60%，Cu2.4%～3%，Sb1%～4%，Cl11%～20%。
上述的步骤1）溶解氯氧铋时，盐酸浓度为2～10mol/L，盐酸溶液与氯氧铋的液固体积质量比为10～2:1ml/g。
上述步骤2）所述的稀盐酸的浓度为0.1～1 mol/L；所述的稀盐酸稀释后的酸度为0.5～3 mol/L；所述的加入铁粉的量为理论量的0.5～1.3倍，该理论量为置换铋所需铁量。
上述步骤3）所述的纯碱按海绵铋重量的20%～40%加入。
本发明通过氯氧铋初步浓盐酸溶解过滤，利用氯化铅不溶于冷水的特性；实现铋与铅的初步分离，通过控制铁粉的加入量控制海绵铋中铜的含量，制得的海绵铋直接加纯碱煅烧，得到的粗铋纯度高，铅、铜、锑含量极低。与传统氯氧铋火法冶炼相比，此方法铋的直收率高、粗铋纯度高、浪费小、环境污染小、劳动作业条件好、对设备腐蚀性小、经济效益好，更适合绿色工业化发展模式。
具体实施方式
实施例1
取100g氯氧铋加入200mL浓度为5moL/L盐酸溶液中，搅拌反应0.5h，过滤，滤液用0.5moL/L盐酸溶液稀释至600mL，然后加入23.73g铁粉，室温条件下搅拌，反应1.5h后过滤，得到64.23g湿海绵铋，加入16g纯碱，混匀，于1100℃下煅烧。所用氯氧铋、得到的酸溶渣、海绵铋和粗铋主要成分如表一。
表一
Figure 958386DEST_PATH_IMAGE002
实施例2
取100g氯氧铋加入200mL浓度为5moL/L盐酸溶液中，搅拌反应0.5h，过滤，滤液用0.5moL/L盐酸溶液稀释至600mL，然后加入27.33g铁粉，室温条件下搅拌，反应1h后过滤，得到72.3g湿海绵铋，加入21.69g纯碱，混匀，于1100℃下煅烧。所用氯氧铋、得到的酸溶渣、海绵铋和粗铋主要成分如表二。
 表二

Claims (5)

1.一种氯氧铋还原制取粗铋的方法，其特征在于：
1）用盐酸溶液溶解氯氧铋，大部分铅以氯化铅的形式沉淀在渣中，再过滤除去酸溶渣；此酸溶渣的主要成分按重量百分比计为：Pb47%～54%，Bi微量，Cu微量，Sb7%～10%；从而达到铅与铋的初步分离；
2）滤液用稀盐酸稀释酸度，搅拌下加入铁粉置换，搅拌反应0.5～3h，过滤，得到海绵铋；该海绵铋中的铋重量含量90%～95%，铅铜锑总重量含量小于2%；所述被铁粉置换过滤后的滤液返回第1）步再加盐酸进行循环利用；当滤液中铁离子饱和时，加石灰中和沉淀，沉淀渣返回鼓风炉冶炼，中和水返回第1）步配液继续利用；
3）在海绵铋中加入纯碱混合，在1000～1200℃，煅烧时间1～3h，得到含铋重量含量90%以上的粗铋。
2.根据权利要求书1所述一种氯氧铋还原制取粗铋的方法，其特征在于：所述氯氧铋来源于含铋物料经盐酸浸出后加碱的水解产物，或来源于贵铅氧化精炼中后期渣经盐酸溶解后液加片碱水解产物；其主要化学成分重量百分比为：Pb1.5%～4%，Bi52%～60%，Cu2.4%～3%，Sb1%～4%，Cl11%～20%。
3.根据权利要求书1所述一种氯氧铋还原制取粗铋的方法，其特征在于：所述的步骤1）溶解氯氧铋时，盐酸浓度为2～10mol/L，盐酸溶液与氯氧铋的液固体积质量比为10～2:1ml/g。
4.根据权利要求书1所述一种氯氧铋还原制取粗铋的方法，其特征在于：所述步骤2）稀盐酸的浓度为0.1～1 mol/L；所述稀盐酸稀释后的酸度为0.5～3 mol/L；所述加入铁粉的量为理论量的0.5～1.3倍，该理论量为置换铋所需铁量。
5.根据权利要求书1所述一种氯氧铋还原制取粗铋的方法，其特征在于：所述步骤3）所述的纯碱按海绵铋重量的20%～40%加入。
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