銅轉(zhuǎn)爐白煙灰濕法提取鉍的工藝研究.pdf

1、我國鉍冶煉生產(chǎn)的原料中有60％是來自其它金屬（鉛、銅、錫等）冶煉過程中產(chǎn)出的含鉍副產(chǎn)品和中間產(chǎn)物，這些原料的有價金屬含量復(fù)雜、品位也高低不等。銅轉(zhuǎn)爐白煙灰是火法煉銅過程中產(chǎn)生的煙塵，經(jīng)浸出可回收其中的多種有價重金屬，也是銅冶煉過程中產(chǎn)出的一種含鉍原料。
　　本文所研究的原料來自某公司的銅轉(zhuǎn)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(chǎn)的白煙灰浸出渣中鉍的含量仍高達(dá)3％，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。當(dāng)前，國家及各

2、個行業(yè)都在大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)及環(huán)保產(chǎn)業(yè)，為了實現(xiàn)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(jù)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(zhuǎn)爐白煙灰中提取鉍。
　　對銅轉(zhuǎn)爐白煙灰的浸出工藝進(jìn)行了研究。根據(jù)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(jìn)行兩次酸浸處理，重點對二次酸浸的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，以0.5mol·L-1 H2SO4為浸出劑對白煙灰進(jìn)

3、行一次酸浸可將大部分Zn、Cd、Cu、Fe等元素進(jìn)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(jìn)行二段逆流循環(huán)浸出，鉍的平均浸出率達(dá)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(jìn)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(diào)節(jié)pH值從酸浸液中將銻鉍進(jìn)行分離的可能性。在此基礎(chǔ)上，以質(zhì)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(diào)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(jìn)行熱力學(xué)分析，繪制了標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的ε-pH圖，選擇用NaOH溶液對富鉍沉淀進(jìn)行堿浸脫砷處理，并對堿浸脫砷工藝進(jìn)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(yīng)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(chǎn)出的脫砷堿液和富銻沉淀進(jìn)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