CN107746975A - 一种从铜冶炼烟尘酸浸渣中回收高含量氯氧铋的方法 - Google Patents

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Abstract

一种从铜冶炼烟尘酸浸渣中回收高含量氯氧铋的方法，包括如下步骤：（1）浸出液配制：按照浸铋时液固比为（3~5）︰1配制浸出液，硫酸加入量为30~60g/L、氯化钙加入量为80~120g/L，室温下反应0.5~1h后过滤，得到硫酸钙渣和浸铋前液，向浸铋前液中加入乙醇，乙醇加入量为浸出液质量的1~50%；（2）氯化浸出铋：将铜冶炼烟尘酸浸渣加入步骤（1）的浸出液中进行氯化浸出，浸出结束后过滤，得滤液和滤渣，所得滤渣为铅精矿；（3）氯氧铋沉淀：将步骤（2）的滤液用碳酸钙调节至pH值为2~2.5，室温陈化0.5~1h后过滤，所得固体即为高含量氯氧铋。

Description

一种从铜冶炼烟尘酸浸渣中回收高含量氯氧铋的方法
技术领域
本发明属于有色金属冶炼领域，尤其涉及一种从铜冶炼烟尘酸浸渣中回收高含量氯氧铋的方法。
背景技术
铋是一种绿色环保、价值较高的有色金属，广泛应用于半导体、超导体、阻燃剂、颜料、化妆品、化学试剂、电子陶瓷等领域。而氯氧铋则是生产单质铋的重要原料。
冶炼烟尘具有有价金属种类多，含量高的特点，是一种具有较高经济价值的金属提取资源。铜火法冶炼过程中，熔炼系统电收尘烟灰称作冶炼烟尘，其主要成分为：铜2~5%、铅15~20%、锌8~10%、铋5~15%。目前冶炼烟尘提铋工艺主要为：冶炼烟尘造球→熔炼→铅铋合金→合金电解→富铋阳极泥熔化→氧化精炼除砷、锑→加锌除银→通氯除锌、铅→加碱除氯高温精炼→精铋。目前尚未有从冶炼烟尘酸浸渣中提取高含量氯氧铋的相关报道。
从含铋物料中生产氯氧铋的湿法工艺为：盐酸氯化钠体系浸出—氢氧化钠中和沉铋，或是硫酸氯化钠体系—氢氧化钠中和沉铋，这两种方法都存在钠盐富集、液体需要开路，造成环境水污染大、后续水处理成本较大的问题。由于冶炼烟尘中元素种类多，采用目前的湿法提铋工艺，容易造成氯氧铋中的铅、砷含量较高，造成下一步铋精炼需要反复除杂，生产工艺长，成本高的问题，不利于企业生产。
发明内容
本发明为了克服现有工艺的不足，提供一种高效环保、低成本、无污染的从铜冶炼烟尘酸浸渣中回收高含量氯氧铋的方法，实现铜冶炼过程有价金属的短流程、高效资源化利用。
一种从铜冶炼烟尘酸浸渣中回收高含量氯氧铋的方法，包括如下步骤：（1）浸出液配制：按照浸铋时液固比为（3~5）︰1配制浸出液，以浸出液体积计，硫酸加入量为30~60g/L、氯化钙加入量为80~120g/L，按上述要求将95~98wt%硫酸、氯化钙加入水中，室温下反应0.5~1h后过滤，得到硫酸钙渣和浸铋前液，向浸铋前液中加入乙醇，乙醇加入量为浸出液质量的1~50%；
（2）氯化浸出铋：将铜冶炼烟尘酸浸渣加入步骤（1）的浸出液中进行氯化浸出，浸出结束后过滤，得滤液和滤渣，所得滤渣为铅精矿；
（3）氯氧铋沉淀：将步骤（2）的滤液用碳酸钙调节至pH值为2~2.5，室温陈化0.5~1h后过滤，所得固体即为高含量氯氧铋；
（4）浸铋液再生：用浓硫酸调节步骤（3）所得液体中硫酸浓度为30~60g/L，再按步骤（1）中配制浸铋液的要求加入氯化钙，过滤得到硫酸钙渣和浸铋前液，向浸铋前液中加入乙醇；重复步骤（2）、（3）、（4），即可实现系统液体的闭路循环。
进一步地，所述步骤（2）浸出是指在70~80℃下浸出2~3h后冷却至室温。
本发明涉及的液体与固体的液固比均为体积质量比，即液体采用体积，固体采用质量，单位mL/g。
本发明的有益效果：
采用硫酸-氯化钙-乙醇体系浸铋可以避免钠盐在系统内的积累，不用开路含高氯离子的液体，减少水处理成本。
采用硫酸-氯化钙-乙醇体系浸铋，可以避免冶炼烟尘中的铅、砷进入氯氧铋产品中，从而大大提高氯氧铋的品位。
整个系统只需加入硫酸、碳酸钙和少量的氯化钙、乙醇，原料成本非常低，大大降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步描述。
实施例1
一种从铜冶炼烟尘酸浸渣中回收高含量氯氧铋的方法，如图1所示，以含铜0.3wt%、铅53wt%、砷2wt%、铋7.6wt%的冶炼烟尘酸浸渣为原料，包括如下步骤：
（1）浸出液配制：控制浸出液与铜冶炼烟尘酸浸渣的液固比为4:1，以浸出液体积计，按照硫酸40g/L、氯化钙浓度100g/L向水中加入95~98wt%硫酸和氯化钙，室温搅拌1h，过滤，得到硫酸钙渣和浸铋前液，向浸铋前液中加入无水乙醇，即得浸出液，乙醇质量分数为浸出液质量的20%；
（2）氯化浸出铋：将铜冶炼烟尘酸浸渣加入步骤（1）的浸出液中在70℃下搅拌浸出2h，浸出结束后冷却至室温过滤，得滤液和滤渣，所得滤液为浸铋液，所得滤渣为铅精矿；
（3）氯氧铋沉淀：将步骤（2）的浸铋液用碳酸钙调节至pH值为2~2.5，室温陈化0.5h后过滤，所得固体为氯氧铋，铋浸出率达95.2%，所得液体（也可称为沉铋液）进入步骤（4）；
（4）浸铋液再生：向沉铋液中加入硫酸调节硫酸浓度为40g/L，加入少量的氯化钙补充氯离子浓度，室温下反应1h，过滤得到硫酸钙渣和浸铋前液，向浸铋前液中加入少量的乙醇后，再次将冶炼烟尘酸浸渣加入到浸铋前液，重复上述步骤。循环五次后，氯氧铋的品位在97~99%之间，氯氧铋中铅、砷含量都在0.3%以下。铋回收率在92.5%以上。
实施例2
一种从铜冶炼烟尘酸浸渣中回收高含量氯氧铋的方法，如图1所示，包括如下步骤：
（1）浸出液配制：以含铜0.28wt%、铅40wt%、砷4wt%、铋4.5wt%的铜冶炼烟尘酸浸渣为原料，控制硫浸出液与冶炼烟尘酸浸渣的液固比为2:1，以浸出液体积计，按照硫酸浓度30g/L，氯化钙浓度80g/L向水中加入95~98wt%硫酸和氯化钙，室温搅拌0.5h，过滤，得到硫酸钙渣和浸铋前液，向浸铋前液中加入无水乙醇，即得浸出液，乙醇质量分数为浸出液质量的30%；
（2）氯化浸出铋：将铜冶炼烟尘酸浸渣加入步骤（1）的浸出液中在80℃下搅拌浸出3h，浸出结束后冷却至室温过滤，得滤液和滤渣，所得滤液为浸铋液，所得滤渣为铅精矿；
（3）氯氧铋沉淀：将步骤（2）的浸铋液用碳酸钙调节至pH值为2~2.5，室温陈化1h后过滤，所得固体为氯氧铋，铋浸出率达94.8%，所得液体（也可称为沉铋液）进入步骤（4）；
（4）浸铋液再生：向沉铋液中加入硫酸调节硫酸浓度为30g/L，加入少量的氯化钙补充氯离子浓度，室温下反应1h，过滤得到硫酸钙渣和浸铋前液，向浸铋前液中加入少量的乙醇后，再次将冶炼烟尘酸浸渣加入到浸铋前液，重复上述步骤。循环五次后，氯氧铋的品位在98~99%之间，氯氧铋中铅、砷含量都在0.26%以下。铋回收率在93.5%以上。
以上实施案例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。

Claims (3)

1.一种从铜冶炼烟尘酸浸渣中回收高含量氯氧铋的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）浸出液配制：按照浸铋时液固比为（3~5）︰1配制浸出液，以浸出液体积计，硫酸加入量为30~60g/L、氯化钙加入量为80~120g/L，按上述要求将硫酸、氯化钙加入水中，室温下反应0.5~1h后过滤，得到硫酸钙渣和浸铋前液，向浸铋前液中加入乙醇，乙醇加入量为浸出液质量的1~50%；
（2）氯化浸出铋：将铜冶炼烟尘酸浸渣加入步骤（1）的浸出液中进行氯化浸出，浸出结束后过滤，得滤液和滤渣，所得滤渣为铅精矿；
（3）氯氧铋沉淀：将步骤（2）的滤液用碳酸钙调节至pH值为2~2.5，室温陈化0.5~1h后过滤，所得固体即为高含量氯氧铋。
2.根据权利要求1所述的从铜冶炼烟尘酸浸渣中回收高含量氯氧铋的方法，其特征在于，还包括步骤（4）浸铋液再生：用浓硫酸调节步骤（3）所得液体中硫酸浓度为30~60g/L，再按步骤（1）中配制浸铋液的要求加入氯化钙，过滤得到硫酸钙渣和浸铋前液，向浸铋前液中加入乙醇；重复步骤（2）、（3）、（4），即可实现系统液体的闭路循环。
3.根据权利要求1所述的从铜冶炼烟尘酸浸渣中回收高含量氯氧铋的方法，其特征在于，所述步骤（2）浸出是指在70~80℃下浸出2~3h后冷却至室温。
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