CN105331824A - 一种从含杂质粗氯氧铋渣中回收电解所用氧化铋的方法 - Google Patents

一种从含杂质粗氯氧铋渣中回收电解所用氧化铋的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种从含杂质粗氯氧铋渣中回收电解所用氧化铋的方法，是以铋的生产过程产生的一种尾渣—粗氯氧铋渣为原料制备电解用氧化铋，通过除杂—转化—产出氧化铋；无需要通过先产出精铋再加工成氧化铋的过程，工序的合理性较好。

Description

一种从含杂质粗氯氧铋渣中回收电解所用氧化铋的方法
技术领域
本发明涉及一种从含杂质粗氯氧铋渣中回收电解所用氧化铋的方法，属于铋深加工生产技术领域。
背景技术
铋电解车间在进行粗铋电解产生析出铋的生产工序时，因为杂质放电等因素，随着电解反应的进行，电解液中的铋含量会逐渐降低，低到一定程度时,将导致电解过程无法进行。此时，需要将电解液净化再生，并补充铋，使电解液中的铋离子含量上升到一定浓度，保证铋的电解过程能正常进行。现有技术补充电解液中铋的办法为：将特定品种的在电解液中溶解效果很好的氧化铋溶解到电解液中，使得电解液中的铋含量上升而不引入其他杂质。
现有技术所采用的氧化铋为精铋所加工而成，其主要生产过程为：先将含铋物料如铅铋精矿、氯氧铋渣等投入冶炼炉中，加入煤铁等还原剂在较高温度下产出粗铋；再将粗铋经电解工序产出析出铋；将析出铋进行精炼，得到精铋；最后将精铋投入电弧炉中，在数千度高温下形成氧化铋。通过以上步骤产出的氧化铋在电解液中溶解性较好，能返回铋电解工序使用，补充铋电解液。但该种氧化铋属于由精铋加工而成的深加工产品，能耗及成本较高；而铋电解过程所生产的析出铋则只是为了进一步加工生产出精铋。即：现有技术在铋的粗加工阶段又要反过来消耗铋的深加工产品，因此，从成本以及生产工序上来看均存在一定的不合理性。
发明内容
鉴于以上问题，本发明提出一种从含杂质粗氯氧铋渣中回收电解所用氧化铋的方法，是以铋的生产过程产生的一种尾渣—粗氯氧铋渣为原料制备电解用氧化铋，无需要通过先产出精铋再加工成氧化铋的过程，克服了现有技术的缺陷，降低了成本。
本发明上述技术问题的技术方案是：一种从含杂质粗氯氧铋渣中回收电解所用氧化铋的方法；所使用的原料以粗氯氧铋渣为原料，制备工艺如下：
①除杂
粗氯氧铋渣含有一定量的铅铜铁锌杂质，黄绿色，需要进行除杂；将粗氯氧铋渣磨细，按固液质量比1:3加入水，然后加入硫酸，控制反应pH值为2-2.5，升温至85℃保持3h，将绝大部分铜铁锌杂质溶液到溶液中，过滤，滤渣进行下一步工序；
上述粗氯氧铋渣的加水，优先使用步骤①除杂滤液和步骤②所得转化滤液，不足之量再补充清水；
②转化
将步骤①所得滤渣，再按固液质量比1:5加入清水，同时加入相当于步骤①所用氯氧铋渣干重20%的硫酸，升温至85℃保持3-8小时，进行转化，使黄绿色的滤渣转化为灰白色石膏状硫酸铋渣为止；再过滤，转化滤液返回到步骤①，以便将少量溶解在其中的铋离子重新沉淀到渣中；转化滤渣下一步处理；
③产出氧化铋
将步骤②所得转化滤渣按照固液质量比1:3加入清水，然后加入转化滤渣干重30%的氢氧化钠，溶解，升温至95℃保持3小时，再过滤，该滤渣就为氧化铋；将氧化铋用清水洗涤数次脱去残余碱液，得到可用于电解的氧化铋。
与现有技术，本发明的优点：
1）节省能耗：第一部分现有技术工序，需要通过冶炼温度较高，能耗相对较大的火法冶金炉及电弧炉，将粗氯氧铋渣转化为精铋，再将精铋制成火法氧化铋，才能用于补充到铋电解液中。而该工序全程都为反应温度较低的湿法处理流程，能耗相对火法冶炼低很多。
2）节省工序：现有技术传统做法需要将铋物料加工成精铋再加工成氧化铋，氧化铋再返回使用到精铋之前的粗加工工序。而本发明是从粗氯氧铋渣逐步转化为氧化铋，氧化铋投入到铋电解工序之后才产出精铋，不需要先经过精铋工序，工序的合理性较好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作详细阐述。
一种从含杂质粗氯氧铋渣中回收电解所用氧化铋的方法；所使用的原料以粗氯氧铋渣为原料，其成分如下表1：
含量wt% Bi Pb Cu Fe Cl
氯氧铋干样成分 71.83% 4.22% 2.58% 0.86% 1.54%
制备工艺如下：
①除杂
粗氯氧铋渣含有一定量的铅铜铁锌杂质，黄绿色，需要进行除杂；将粗氯氧铋渣磨细，按固液质量比1:3加入水，然后加入硫酸，控制反应pH值为2-2.5，升温至85℃保持3h，将绝大部分铜铁锌杂质溶液到溶液中，过滤，滤渣进行下一步工序；
上述粗氯氧铋渣的加水，优先使用步骤①除杂滤液和步骤②所得转化滤液，不足之量再补充清水；
②转化
将步骤①所得滤渣，再按固液质量比1:5加入清水，同时加入相当于步骤①所用氯氧铋渣干重20%的硫酸，升温至85℃保持3-8小时，进行转化，使黄绿色的滤渣转化为灰白色石膏状硫酸铋渣为止；再过滤，转化滤液返回到步骤①，以便将少量溶解在其中的铋离子重新沉淀到渣中；转化滤渣下一步处理；该步骤所产硫酸铋渣化验成分如下表2：
含量wt% Bi Pb Cu Fe
转化渣 63.14% 3.16% 0.42% -
③产出氧化铋
将步骤②所得转化滤渣按照固液质量比1:3加入清水，然后加入转化滤渣干重30%的氢氧化钠，溶解，升温至95℃保持3小时，再过滤，该滤渣就为氧化铋；将氧化铋用清水洗涤数次脱去残余碱液，得到可用于电解的氧化铋，该氧化铋化验成分参考值如下：
含量wt% Bi Cl Cu Pb
氧化铋 78.76% 0.23% 0.54% 3.93%
本实施方式关键点在于，第一次加入硫酸除去杂质之后，再次加入硫酸进行转化，将铋渣转化成白色石膏状的硫酸铋，然后再用氢氧化钠将硫酸铋转化为氧化铋，该氧化铋能很好的用于铋电解液补充铋。下面是本发明制备的氧化铋溶解效果实验：
取20g该氧化铋溶于200ml电解液，时间：30min。滤液200ml，滤渣2.35g，溶解率达88%；溶解后电解液成分化验结果参考如下：
含量g/l Bi Pb Cu Fe Cl
溶解前电解液 35.08 24.66 0.42 2.87 -
溶解后电解液 99.77 11.32 0.76 3.97 -
可见该氧化铋溶解性能很好，本实施方式能有效补充电解液中的铋含量。

Claims (3)

1.一种从含杂质粗氯氧铋渣中回收电解所用氧化铋的方法，其特征在于：所使用的原料以粗氯氧铋渣为原料，制备工艺如下：
①除杂
粗氯氧铋渣含有一定量的铅铜铁锌杂质，黄绿色，需要进行除杂；将粗氯氧铋渣磨细，按固液质量比1:3加入水，然后加入硫酸，控制反应pH值为2-2.5，升温至85℃保持3h，将绝大部分铜铁锌杂质溶液到溶液中，过滤，滤渣进行下一步工序；
②转化
将步骤①所得滤渣，再按固液质量比1:5加入清水，同时加入相当于步骤①所用氯氧铋渣干重20%的硫酸，升温至85℃保持3-8小时，进行转化，使黄绿色的滤渣转化为灰白色石膏状硫酸铋渣为止；再过滤，转化滤液返回到步骤①，以便将少量溶解在其中的铋离子重新沉淀到渣中；转化滤渣下一步处理；
③产出氧化铋
将步骤②所得转化滤渣按照固液质量比1:3加入清水，然后加入转化滤渣干重30%的氢氧化钠，溶解，升温至95℃保持3小时，再过滤，该滤渣就为氧化铋；将氧化铋用清水洗涤数次脱去残余碱液，得到可用于电解的氧化铋。
2.根据权利要求1所述的一种从含杂质粗氯氧铋渣中回收电解所用氧化铋的方法，其特征还在于：所述步骤①中粗氯氧铋渣的加水，优先使用步骤①除杂滤液和步骤②所得转化滤液，不足之量再补充清水。
3.根据权利要求1所述的一种从含杂质粗氯氧铋渣中回收电解所用氧化铋的方法，其特征还在于：所使用的原料以粗氯氧铋渣为原料，其成分如下表
含量wt% Bi Pb Cu Fe Cl 氯氧铋干样成分 71.83% 4.22% 2.58% 0.86% 1.54%
。
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