銅轉爐白煙灰濕法提取鉍的工藝研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、我國鉍冶煉生產的原料中有60%是來自其它金屬(鉛、銅、錫等)冶煉過程中產出的含鉍副產品和中間產物,這些原料的有價金屬含量復雜、品位也高低不等。銅轉爐白煙灰是火法煉銅過程中產生的煙塵,經浸出可回收其中的多種有價重金屬,也是銅冶煉過程中產出的一種含鉍原料。
  本文所研究的原料來自某公司的銅轉爐白煙灰,其中絕大部分的有價金屬如銅、鎘、鋅、銦等得到了有效回收,但所生產的白煙灰浸出渣中鉍的含量仍高達3%,具有很高的經濟價值。當前,國家及各

2、個行業(yè)都在大力發(fā)展循環(huán)經濟及環(huán)保產業(yè),為了實現資源的合理化利用和可持續(xù)發(fā)展,研究從白煙灰中回收鉍仍具有十分重要的意義。根據白煙灰中鉍含量低,鉛、銅、砷含量高的特點,本文采取濕法工藝從銅轉爐白煙灰中提取鉍。
  對銅轉爐白煙灰的浸出工藝進行了研究。根據白煙灰的成分特點,分別用稀硫酸及H2SO4-NaCl混合溶液對白煙灰進行兩次酸浸處理,重點對二次酸浸的工藝參數進行了優(yōu)化。結果表明,以0.5mol·L-1 H2SO4為浸出劑對白煙灰進

3、行一次酸浸可將大部分Zn、Cd、Cu、Fe等元素進行分離,同時鉍和銻得到富集,再以一次浸出渣為原料,在溫度為60℃、液固比為2∶1、硫酸濃度為2 mol·L-1、氯離子濃度為2.5 mol·L-1的條件下進行二段逆流循環(huán)浸出,鉍的平均浸出率達到95.08%,所得酸浸液中鉍離子濃度為16.00 g·L-1。
  對酸浸液中鉍的分離工藝進行了研究。首先繪制了[Cl-]為2.5mol·L-1的條件下Bi(Ⅲ)-Cl-H2O系中l(wèi)g[Bi

4、3+](T)-pH圖和Sb(Ⅲ)-Cl-H2O系中l(wèi)g[Sb3+](T)-pH圖,從理論上分析了調節(jié)pH值從酸浸液中將銻鉍進行分離的可能性。在此基礎上,以質量濃度為15%的氨水為中和劑,考察了終點pH值對Bi、Sb、As、Pb、Cu五種元素沉出率的影響,確定調節(jié)pH值在0.5~3.0之間分段水解,得到鉍、砷含量分別為36.2%、19.1%的富鉍沉淀和銻、砷含量分別為19.13%、27.17%的富銻沉淀,其中富鉍沉淀中鉍的回收率為96%。

5、然后對Bi-As-H2O體系進行熱力學分析,繪制了標準狀態(tài)下的ε-pH圖,選擇用NaOH溶液對富鉍沉淀進行堿浸脫砷處理,并對堿浸脫砷工藝進行了優(yōu)化。在NaOH濃度為2 mol·L-1,溫度為25℃,液固比為5∶1,反應時間為30 min的條件下脫砷率為97.05%,得到鉍含量為57.48%的脫砷后富鉍物料。同時對鉍的分離工藝過程中產出的脫砷堿液和富銻沉淀進行了處理,分別得到砷酸鈉晶體和純度為79.18%的海綿銻。
  以脫砷后富鉍

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