鉍渣濕法處理-轉(zhuǎn)爐熔煉生產(chǎn)粗鉍的生產(chǎn)實踐

羅正波，陳麗梅，劉功成，陳 蘭（郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司，湖南郴州 423038）

鉍渣濕法處理-轉(zhuǎn)爐熔煉生產(chǎn)粗鉍的生產(chǎn)實踐

羅正波，陳麗梅，劉功成，陳 蘭
（郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司，湖南郴州 423038）

鉛陽極泥是生產(chǎn)精鉍的主要原料，針對某公司采用反射爐與轉(zhuǎn)爐熔煉氧化鉍的效果進(jìn)行了分析比較，最后得出鉍渣濕法處理-轉(zhuǎn)爐熔煉聯(lián)合冶煉工藝回收鉍效果較好。

鉍渣；反射爐；轉(zhuǎn)爐；技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

鉍廣泛應(yīng)用于電子陶瓷粉體、電子材料、醫(yī)藥、焊料、冶金添加劑、光電材料等領(lǐng)域，是一種不可或缺的稀有元素。近年來，隨著市場需求的不斷增多，其消費量大大增加。自然界中單獨的鉍礦很少，多與高熔點稀有金屬鎢、鉬和重金屬鉛、錫、銅成共生礦。與鎢、鉬、錫共生，分選時可產(chǎn)出鉍精礦；而與鉛、銅共生則為硫化礦，只能在主要金屬生產(chǎn)過程中富集于冶金副產(chǎn)物中。某煉銀廠的原料為鉛陽極泥，年處理陽極泥量實物量為10 000 t左右，其中鉛陽極泥鉍含量約為10%～30%，主要富集于鉛陽極泥還原熔煉后產(chǎn)生的貴鉛中，并在貴鉛氧化精煉后期形成鉍渣得到進(jìn)一步的富集，此時鉍渣含鉍量約40%，鉛30%，銀1.5%，銅10%。以往，該廠對于鉍渣進(jìn)一步回收鉍采用的是濕法-反射爐熔煉聯(lián)合工藝，此工藝存在諸多因素如回收率不高，能耗高，周期長，操作環(huán)境等的制約，導(dǎo)致鉍回收成本高，目標(biāo)任務(wù)完不成，環(huán)保要求達(dá)不到等，后來，該廠提出了采用轉(zhuǎn)爐代替反射爐，即濕法-轉(zhuǎn)爐熔煉聯(lián)合工藝，相比反射爐熔煉，該工藝回收率高，生產(chǎn)成本低，周期短，操作條件好，較好地滿足了該公司鉍生產(chǎn)要求。

1 鉍渣生產(chǎn)粗鉍工藝原理

鉛陽極泥還原熔煉產(chǎn)生的貴鉛，在氧化精煉后期產(chǎn)出鉍渣，通過破碎、磨粉、濕法浸出、中和沉鉍、強(qiáng)堿深度濕法轉(zhuǎn)型、轉(zhuǎn)爐火法熔煉，最終產(chǎn)生粗鉍。主要反應(yīng)方程式：

從鉍渣生產(chǎn)粗鉍的工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程示意圖

2 鉍渣生產(chǎn)粗鉍工藝條件控制

2.1 破碎、磨粉

將含鉍40%左右的鉍渣先經(jīng)過顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗破至5～10 mm，再將其轉(zhuǎn)入雷蒙磨粉機(jī)進(jìn)行強(qiáng)度磨粉，要求鉍粉粒度控制在0.074～0.1 mm（即150～200目），再裝入桶內(nèi)。

2.2 浸 出

將磨好裝桶的鉍粉投入已配好鹽酸的反應(yīng)槽，與之發(fā)生反應(yīng)生成各種貴金屬氯化物。各貴金屬氯化物因在鹽酸溶液中的溶解度不同，通過壓濾可實現(xiàn)金屬的初步分離：BiCl3、SbCl3、CuCl2主要存在溶液中，而鉛、銀主要以PbCl2、AgCl沉淀的形式進(jìn)入鉛銀渣中。浸出液固比為4∶1，浸出溫度為70～75℃，反應(yīng)時間為3～3.5 h。

2.3 中和沉鉍

在一定溫度下，向浸出濾液中加入一定量的氫氧化鈉溶液，溶液中的BiCl3、CuCl2隨著pH值的升高，依次發(fā)生水解反應(yīng)，沉淀進(jìn)入渣中。根據(jù)BiCl3、CuCl2在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)的起始、終了pH值不同，控制溶液的pH值，可實現(xiàn)鉍、銅分離。要求沉鉍pH值控制在3.5～4.0之間，反應(yīng)溫度為常溫。

2.4 氯氧鉍深度轉(zhuǎn)型

氯氧鉍脫氯轉(zhuǎn)型是氯氧鉍二次堿轉(zhuǎn)換的深度脫氯。氯氧鉍經(jīng)一次低溫稀堿轉(zhuǎn)換形成Bi（OH）3，再經(jīng)高溫濃堿轉(zhuǎn)換形成Bi2O3。要求氯氧鉍高堿脫氯起點濃度為NaOH 120 g／L，終點濃度為NaOH 60 g／L，液固比為（4～5）∶1，反應(yīng)溫度為85℃。

2.5 氧化鉍轉(zhuǎn)爐還原熔煉

氧化鉍還原熔煉是在Φ2 650×4 500 mm熔煉轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行，氧化鉍大部分雜質(zhì)主要以氧化物形態(tài)存在，在高溫和配有還原劑（粉煤）的情況下，氧化鉍大部分被加入的碳還原成金屬，由于鉍金屬也是金銀的良好捕收劑，鉍在還原沉降中大量熔解金銀等貴金屬，形成粗鉍，而使金銀與大部分雜質(zhì)分離。部分鉍在升溫熔化過程中以鉍氧化物揮發(fā)進(jìn)入煙塵，部分與加入的熔劑反應(yīng)而造渣。其主要產(chǎn)品為粗鉍。反應(yīng)溫度控制為1 100～1 250℃，純堿配入比例為8%～10%，還原煤配入比例為6%～8%。

3 新老工藝各項指標(biāo)對比

氧化鉍是該廠貴鉛氧化吹煉產(chǎn)生的鉍渣經(jīng)濕法脫鉛、銅、銀及深度脫氯后的產(chǎn)物，該廠先后用反射爐和轉(zhuǎn)爐熔煉氧化鉍，其中反射爐規(guī)格為12.5 m2，轉(zhuǎn)爐規(guī)格為Φ2 650×4 500 mm，兩種熔煉方法各項指標(biāo)對比如下。

3.1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1。

表1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

從表1可見：采用轉(zhuǎn)爐冶煉，鉍直收率是反射爐的2～3倍，轉(zhuǎn)爐爐渣產(chǎn)率為11%，反射爐返渣量卻達(dá)到了60%。從處理量來看，轉(zhuǎn)爐約為反射爐的1.5倍，生產(chǎn)成本轉(zhuǎn)爐遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于反射爐，采用反射爐冶煉時，1～2月就要小修一次，3個月大修一次，采用轉(zhuǎn)爐冶煉時，使用周期可達(dá)8個月。

3.2 燃輔料使用情況與操作條件對比

燃輔料使用情況與操作條件對比見表2。

表2 燃輔料使用情況與操作條件對比

從表2可見，采用反射爐冶煉，其燃料為煤，熔煉中間需要人工不斷加煤，還要勤撬煤渣、煤灰，勞動強(qiáng)度大，作業(yè)環(huán)境惡劣。轉(zhuǎn)爐燃料為天然氣，操作方便，勞動強(qiáng)度小，作業(yè)環(huán)境好。從工作環(huán)境、勞動強(qiáng)度、自動化程度來看，采用轉(zhuǎn)爐冶煉鉍均優(yōu)于反射爐。

4 結(jié) 語

從該廠冶煉鉍的生產(chǎn)實踐來看，反射爐具有耗能高、效率低、返渣量大、鉍直收率低、成本高、勞動強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境惡劣、爐齡短等缺點；轉(zhuǎn)爐具有耗能低、效率高、返渣量小、鉍直收率高、成本低、勞動強(qiáng)度小、作業(yè)環(huán)境好、爐齡長等優(yōu)點，可見用轉(zhuǎn)爐熔煉氧化鉍效果明顯優(yōu)于反射爐，因此，采用轉(zhuǎn)爐熔煉鉍能達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

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［5］ 包崇軍.從鉛陽極泥中回收鉍的火法工藝實踐［J］.有色金屬再生與利用，2006，35（3）：38-41.

The Production Practice of Crude Bismuth by Bismuth Slag Using W et Processing-Converter

LUO Zheng-bo，CHEN Li-mei，LIU Gong-cheng，CHEN Lan
（Jingui Silver Industry Co.，Ltd.，Chenzhou 423038，China）

Lead anode slime is the main material in themanufacture of the pure bismuth.In this paper，the effect of bismuth oxide slag smelting by converter and reverberatory furnace was analyzed and compared.The conclusion was that it’s better to use wet processing-converter smelting process to extractbismuth.

bismuth dross；reverberatory furnace；converter；technical-economic indicator

TF803

A

1003-5540（2016）01-0038-02

2015-11-26

羅正波（1984-），男，工程師，主要從事貴金屬生產(chǎn)技術(shù)與管理工作。