一种盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法
【专利摘要】本发明公开一种盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其中，方法包括以下步骤：将活性铋粉与单质硫粉同时加入到含铜的盐酸-氯化铋溶液中，反应温度控制在30~50℃，搅拌反应30~90min，进行除铜处理。本发明通过采用两步处理，净化后溶液中的铜含量降至3mg/L以下，沉淀物中的铜铋质量比>0.70，达到了溶液深度净化除铜的目的。
【专利说明】一种盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及湿法冶金【技术领域】，尤其涉及一种盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，湿法工艺采用盐酸浸出-电积法提取铋的过程中，铋矿中的铜会随着盐酸浸出过程进入到氯化铋溶液中，若不进行净化处理，由于铜和铋的电极电位相近会导致在电积过程中铜很容易在阴极析出，从而降低阴极的电流效率与阴极产物的质量，因此必须对盐酸浸出液净化除铜。粗铋电解提取铋通常采用盐酸-氯化铋体系，阳极粗铋在电解过程中铜仍然会以离子形式进入电解液，因此也必须对铋电解液进行净化除铜处理。
[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0004]鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，旨在解决现有技术中盐酸-氯化铋溶液铜含量高需除铜的问题。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其中，包括以下步骤:
将活性铋粉与单质硫粉同时加入到含铜的盐酸-氯化铋溶液中，反应温度控制在30^500C，搅拌反应3(T90min，进行除铜处理。
[0006]所述的盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法,其中，盐酸-氯化铋溶液中游离盐酸的浓度控制在4(Tl20g/L。
[0007]所述的盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其中，按单质铋与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为0.7^1.2加入活性铋粉，按单质硫与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为0.5^2.5加入单质硫粉。
[0008]所述的盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其中，所述活性铋粉的制备方法为:将盐酸-氯化铋溶液中游离盐酸浓度控制在4(Tl20g/L，按单质锌与盐酸-氯化铋溶液中铋的摩尔比为0.6^2.2加入锌粉，反应温度控制在3(T60°C，搅拌至溶液中没有气体产生为止，过滤、清洗后得到活性铋粉。
[0009]所述的盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其中，所述单质硫粉是工业级单质硫粉。
[0010]所述的盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法,其中,净化后盐酸-氯化铋溶液中的铜含量降至3mg/L以下，得到的沉淀物中的铜铋质量比>0.70。
[0011]有益效果:通过本发明的方法，净化后溶液中的铜含量降至3mg/L以下，沉淀物中的铜铋质量比>0.70。与现有技术相比，本发明有如下优点:
1、本发明中涉及的盐酸-氯化铋溶液除铜反应生成的是Cu2S沉淀，而不是硫化法生成的CuS沉淀。由于Cu2S的溶度积小于CuS，更有利于除铜反应的进行，可以使盐酸-氯化铋溶液中的铜含量降至3mg/L以下，达到深度净化除铜的目的。
[0012]2、本发明中涉及的盐酸-氯化铋溶液除铜过程中，由于采用工业级单质硫粉而不是硫化盐，在除铜过程中没有H2S气体产生，也不会引入其它杂质离子，对环境友好。
[0013]3、本发明中所涉及的反应沉淀产物中铜铋质量比>0.70，熔化后很容易回收。
[0014]4、本发明中所涉及的盐酸-氯化铋溶液浸化除铜方法，操作简单、技术条件宽松，反应时间短。
【具体实施方式】
[0015]本发明提供一种盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016]本发明一种盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其包括以下步骤:
将活性铋粉与单质硫粉同时加入到含铜的盐酸-氯化铋溶液中，反应温度控制在30^500C，搅拌反应3(T90min，进行除铜处理。
[0017]其反应原理如下:
6CuC12 (a) + 4Bi (s) + 3S(s) = 3Cu2S(s) I + 4BiCl3(a)
上述反应是在加热搅拌的条件下进行的，其加热条件是3(T50°C，共搅拌反应3(T90min，使铜离子转换为Cu2S沉淀以达到除铜的目的。
[0018]其中，盐酸-氯化铋溶液中游离盐酸的浓度控制在4(Tl20g/L。
[0019]活性铋粉与单质硫粉的添加量为:按单质铋与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为0.7?1.2加入活性铋粉，按单质硫与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为0.5?2.5加入单质硫粉。
[0020]本发明的方法主要包括两个步骤:
第一步:制备活性铋粉；
第二步:盐酸-氯化铋溶液净化除铜。
[0021]其中的第一步中，活性铋粉的制备方法具体为:将盐酸-氯化铋溶液中游离盐酸浓度控制在4(Tl20g/L，按单质锌与盐酸-氯化铋溶液中铋的摩尔比为0.6^2.2加入锌粉，反应温度控制在3(T60°C，搅拌至溶液中没有气体产生为止，过滤、清洗后得到活性铋粉。
[0022]所述单质硫粉是工业级单质硫粉，本发明未采用硫化盐，在除铜过程中没有H2S气体产生，也不会引入其它杂质离子，对环境友好。
[0023]净化后溶液中的铜含量降至3mg/L以下，反应得到的沉淀物中的铜铋质量比>0.70，熔化后易回收。
[0024]下面用实施例对本发明作进一步说明。
[0025]实施例1
将含铋为93g/L的盐酸-氯化铋溶液中的游离盐酸浓度控制在80g/L，然后加热至40°C，按单质锌与盐酸浸出液中的铋的摩尔比为1.0加入锌粉，搅拌反应至溶液中没有气体逸出，过滤、清洗后得到活性铋粉；将含铜为1.5g/L的盐酸-氯化铋溶液中的游离盐浓度控制在80g/L，温度加热至40°C，将按单质铋与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为0.9称量的活性铋粉，以及按单质硫与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为1.2称量的单质硫粉同时加入到前述含铜为1.5g/L的盐酸-氯化铋溶液中，搅拌反应60min。净化后，含铜为1.5g/L的盐酸-氯化铋溶液中的铜离浓度降低到2.5mg/L，沉淀物中的铜铋质量比为1.303。
[0026]实施例2
将含铋为103g/L的盐酸-氯化铋溶液中的游离盐酸浓度控制在120g/L，然后加热至50°C，按单质锌与盐酸浸出液中的铋的摩尔比为1.1加入锌粉，搅拌反应至溶液中没有气体逸出，过滤、清洗后得到活性铋粉；将含铜为15.5g/L的盐酸-氯化铋溶液中的游离盐浓度控制在120g/L，温度加热至50°C，将按单质铋与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为1.2称量的活性铋粉，以及按单质硫与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为1.6称量的单质硫粉同时加入到前述含铜为15.5g/L的盐酸-氯化铋溶液中，搅拌反应50min。净化后，含铜为15.5g/L的盐酸-氯化铋溶液中的铜离浓度降低到1.6mg/L。沉淀物中的铜铋质量比为
0.71。
[0027]实施例3
将含铋为65g/L的盐酸-氯化铋溶液中的游离盐酸浓度控制在40g/L，然后加热至30°C，按单质锌与盐酸浸出液中的铋的摩尔比为2.2加入锌粉，搅拌反应至溶液中没有气体逸出，过滤、清洗后得到活性铋粉；将含铜为12.2g/L的盐酸-氯化铋溶液中的游离盐浓度控制在80g/L，温度加热至30°C，将按单质铋与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为0.7称量的活性铋粉，以及按单质硫与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为2.5称量的单质硫粉同时加入到前述含铜为12.2g/L的盐酸-氯化铋溶液中，搅拌反应90min。净化后，含铜为12.2g/L的盐酸-氯化铋溶液中的铜离浓度降低到1.2mg/L。沉淀物中的铜铋质量比为
0.81。
[0028]实施例4
将含铋为80g/L的盐酸-氯化铋溶液中的游离盐酸浓度控制在80g/L，然后加热至60°C，按单质锌与盐酸浸出液中的铋的摩尔比为0.6加入锌粉，搅拌反应至溶液中没有气体逸出，过滤、清洗后得到活性铋粉；将含铜为5.5g/L的盐酸-氯化铋溶液中的游离盐浓度控制在72g/L，温度加热至45°C，将按单质铋与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为0.8称量的活性铋粉，以及按单质硫与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为0.5称量的单质硫粉同时加入到前述含铜为5.5g/L的盐酸-氯化铋溶液中，搅拌反应72min。净化后，含铜为5.5g/L的盐酸-氯化铋溶液中的铜离浓度降低到1.2mg/L。沉淀物中的铜铋质量比为0.75。
[0029]综上所述，本发明通过采用两步处理，净化后溶液中的铜含量降至3mg/L以下，沉淀物中的铜铋质量比>0.70，达到了溶液深度净化除铜的目的。
[0030]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其特征在于，包括以下步骤: 将活性铋粉与单质硫粉同时加入到含铜的盐酸-氯化铋溶液中，反应温度控制在30^500C，搅拌反应3(T90min，进行除铜处理。
2.根据权利要求1所述的盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其特征在于，盐酸-氯化铋溶液中游离盐酸的浓度控制在4(Tl20g/L。
3.根据权利要求1所述的盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其特征在于，按单质铋与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为0.7^1.2加入活性铋粉，按单质硫与盐酸-氯化铋溶液中铜的摩尔比为0.5^2.5加入单质硫粉。
4.根据权利要求1所述的盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其特征在于，所述活性铋粉的制备方法为:将盐酸-氯化铋溶液中游离盐酸浓度控制在4(Tl20g/L，按单质锌与盐酸-氯化铋溶液中铋的摩尔比为0.6^2.2加入锌粉，反应温度控制在3(T60°C，搅拌至溶液中没有气体产生为止，过滤、清洗后得到活性铋粉。
5.根据权利要求1所述的盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其特征在于，所述单质硫粉是工业级单质硫粉。
6.根据权利要求1所述的盐酸-氯化铋溶液净化除铜的方法，其特征在于，净化后盐酸-氯化铋溶液中的铜含量降至3mg/L以下，得到的沉淀物中的铜铋质量比>0.70。
【文档编号】C22B3/44GK104451147SQ201410585639
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】华宏全, 朱云, 徐养良, 徐瑞东, 李英伟, 杨坤彬, 陈汉森, 舒波, 何世伟 申请人:云南铜业股份有限公司, 昆明理工大学