一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺，属有色金属冶金火法【技术领域】。本发明先将铋渣、纯碱按重量100:7～10的比例混合均匀，加入到转炉内，控制炉内温度900～1100℃进行化料并发生熔炼反应，铋渣中的SO42-与纯碱反应生成稳定的Na2SO4，以抑制SO2气体产生；待物料熔化完毕之后，加入入炉铋渣重量3～6％的无烟煤，将熔炼过程中释放的Bi2O3和PbO还原成单质铋、铅，利用铋、铅比重大的特点，与渣沉降分离产出粗铋合金，进一步精炼得到精铋。本发明采用火法工艺处理硫酸盐性质的铋渣，工艺简单，流程短，铋的回收率高，可实现SO2达标排放，解决了环保问题。
【专利说明】一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺，属有色金属冶金火法领域。
【背景技术】
[0002]在铅阳极泥采用火法工艺生产贵金属的过程中，贵铅氧化吹炼除去金属杂质时产生铜铋渣，铜铋渣是回收铋的重要原料。从铜铋渣回收铋既可采用火法工艺也可采用湿法工艺。火法工艺是将铜铋渣配入纯碱、无烟煤、硫精矿、萤石粉，在转炉或反射炉中进行还原熔炼，产出冰铜和粗铋，粗铋经精炼成精铋。该工艺虽然流程较短，批次处理量大，但缺点是有价金属铜得不到有效回收，此外由于冰铜夹带，铋的直收率也较低。
[0003]湿法工艺能够有效的分离铜铋渣中的有价金属，提高资源的利用效率，符合国家大力发展循环经济的要求。该工艺是将铜铋渣用硫酸浸出铜，浸出液用于回收铜，硫酸盐性质的铋渣用HCl浸出，浸出液水解产出氯氧铋，氯氧铋经还原熔炼产出粗铋，粗铋进一步精炼成精铋。该工艺虽然能较好的分离回收铜、铋，但硫酸盐性质铋渣浸出铋需要采用HC1，不仅产出的含Cl—废水处理难度大，而且因Cl—对设备的腐蚀性，造成对设备材质的要求非常高，有一定的局限性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是以提高铜铋渣有价金属利用效率为宗旨，在铜经硫酸浸出得到有效回收的前提下，克服产出的硫酸盐性质铋渣需采用HCl浸出，产生的含Cl—废水难处理，提供一种火法还原熔炼硫酸盐性质铋渣，尾气SO2达标排放的铋回收工艺。
[0005]为了解决上述问题，本发明的技术方案为:先采用纯碱与硫酸性质的铋渣进行熔炼反应，使S042_与纯碱反应生成稳定的Na2SO4,以抑制SO2气体的产生，待熔炼反应完毕之后，加入无烟煤，将熔炼过程分解而成的铋、铅等金属氧化物还原为铋、铅等金属单质，并形成粗秘合金，进一步精炼粗秘合金得到精秘。
[0006]本发明一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺通过以下步骤实现:
[0007]第一步:先将铋渣、纯碱按100:7?10的比例混合均匀，加入到转炉内，控制炉内温度900?1100°C进行化料，反应时间5?6小时，铋渣中的S042_与纯碱反应生成稳定的Na2SO4，铋、铅等转化为氧化物:
[0008]2Bi (OH) S04+2Na2C03 = 2Na2S04+Bi203+2C02 f +H2O
[0009]PbS04+Na2C03 = Na2S04+Pb0+C02 f
[0010]第二步:待炉内物料熔化完全之后，将炉内温度降至800?900°C，加入入炉铋渣重量的3?6%的无烟煤，并不断的搅拌熔体，将分解过程中释放的Bi2O3和PbO还原成单质铅、铋，反应时间为1.5?2小时。无烟煤在熔炼后期加入为了避免如下反应产生SO2气体:
[0011]PbS04+4C0 = PbS+4C02 ?
[0012]PbS04+PbS = 2Pb+2S02 f
[0013]第三步:将炉温升至1100?1200°C，高温沉淀1.5小时，利用铅、铋比重大的特点，与渣沉降分离产出粗铋合金，放渣，降温出粗铋合金，反应产生的烟尘经布袋收尘，尾气SO2达标排放；
[0014]第四步:产出的粗铋合金铋含量大于60%，粗铋经进一步火法精炼得到精铋。
[0015]本发明硫酸盐性质铋渣的主要化学成分为Bi30?45%，CuO?3%，Pb5?15%，SO?10%，其余为杂质。
[0016]本发明的积极效果表现为:
[0017]1、工艺简单，批次处理量大，适合大规模生产，不产生废水；
[0018]2、尾气SO2不需要单独处理，完全能达到铅锌冶炼行业排放要求。
[0019]具体的实施方式
[0020]实施例1:将原料成分为扮32.48%、？1317.54%、(:111.76%、33.94%的铋渣8七与纯碱700kg混合均匀，投入转炉内，开中火升温，控制炉内温度950?1050°C熔炼，每隔半小时转动炉体一次加速物料的熔化，化料6小时，将温度降至800?900°C，加入350kg无烟煤，并不断的搅拌熔体使无烟煤充分反应，反应2小时后，升高温度至1100?1200°C，高温静置沉淀1.5小时，放渣，降温出粗铋合金，铋含量为65.45%,铋的直收率为96.47%,粗铋合金经进一步火法精炼产出符合国标GB/T915-2010要求的Bi9999精铋产品，烟尘经收尘，尾气SO2浓度为45mg/Nm3，低于铅锌冶炼行业熔炼烟气292mg/Nm3达标排放要求。
[0021]实施例2:将原料成分为 Bi41.68%、Pbl5.23%、Cu2.17%、S6.42% 的铋渣 8t 与纯碱650kg混合均匀，投入转炉内，开中火升温，控制炉内温度1000?1100°C熔炼，每隔半小时转动炉体一次加速物料的熔化，化料6小时，将温度降至800?900°C，加入420kg无烟煤，并不断的搅拌熔体使无烟煤充分反应，反应2小时后，升高温度至1100?1200°C，高温静置沉淀1.5小时，放渣，降温出粗铋合金，铋含量为74.58%,铋的直收率为97.33%,粗铋合金经进一步火法精炼产出符合国标GB/T915-2010要求的Bi9999精铋产品，烟尘经收尘，尾气SO2浓度为85mg/Nm3，低于铅锌冶炼行业熔炼烟气292mg/Nm3达标排放要求。
【权利要求】
1.一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺，其特征在于，步骤如下: 第一步:先将铋渣、纯碱按100:7?10的比例混合均匀，加入到转炉内，控制炉内温度900?1100°C进行化料，反应时间5?6小时，铋渣中的S042_与纯碱反应生成稳定的Na2SO4,铋、铅等转化为氧化物:
2Bi (OH) S04+2Na2C03 = 2Na2S04+Bi203+2C02 i +H2O
PbS04+Na2C03 = Na2S04+Pb0+C02 i 第二步:待炉内物料熔化完全之后，将炉内温度降至800?900°C，加入入炉铋渣重量的3?6%的无烟煤，并不断的搅拌熔体，将分解过程中释放的Bi2O3和PbO还原成单质铅、铋，反应时间为1.5?2小时；无烟煤在熔炼后期加入为了避免如下反应产生SO2气体:
PbS04+4C0 = PbS+4C02 ?
PbS04+PbS = 2Pb+2S02 ? 第三步:将炉温升至1100?1200°C，高温沉淀1.5小时，利用铅、铋比重大的特点，与渣沉降分离产出粗铋合金，放渣，降温出粗铋合金，反应产生的烟尘经布袋收尘，尾气SO2达标排放； 第四步:产出的粗铋合金铋含量大于60%，粗铋经进一步火法精炼得到精铋。
2.根据权利书要求I所述一种硫酸盐性质的铋渣火法回收铋的工艺，其特征在于:硫酸盐性质铋渣的主要化学成分为Bi30?45%，CuO?3%，Pb5?15%，SO?10%，其余为杂质。
【文档编号】C22B30/06GK104232912SQ201410549261
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】张梅, 邓远久, 李雪松, 余秋雁, 裴启飞, 丁旭, 李宗兴, 梁相博, 杨春玉, 丁韩斌 申请人:云南驰宏锌锗股份有限公司