1.本發(fā)明涉及火法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粗鉍火法精煉的方法。

背景技術(shù)：

2.金屬鉍是一種銀白色的脆性金屬，延展性差，易成粉末，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是一種環(huán)境友好材料，在陶瓷、半導(dǎo)體材料、核工業(yè)、化工、消防和電氣設(shè)施等領(lǐng)域具有重要的作用。

3.鉍礦還原熔煉、沉淀熔煉和混合熔煉產(chǎn)出的粗鉍含有許多的雜質(zhì)，即使是含鉍很高的富鉍精礦，經(jīng)過(guò)熔煉后，其純度仍不能滿足用戶的要求。粗鉍的雜質(zhì)成分主要分為銅、鉛、銀、砷、銻、碲、錫等，他們對(duì)鉍的性質(zhì)影響較大，不能直接應(yīng)用，因此必須進(jìn)行進(jìn)一步的精煉。粗鉍精煉的方法，主要分為火法精煉和電解精煉。目前，世界主流的粗鉍精煉方法為火法精煉?；鸱ň珶捴饕膬?yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)能力高，對(duì)原料的選擇性小，可以精煉各種成分含量的粗鉍。

4.由于各廠冶煉的粗鉍成分含量差別較大，生產(chǎn)規(guī)模及設(shè)備條件等也不盡相同，因此火法精煉的流程也不一樣。當(dāng)粗鉍中雜質(zhì)含量較高時(shí)，常采用如圖1所示的火法精煉原則流程，其中每一道工序去除一種或者二種雜質(zhì)，而有的雜質(zhì)常在幾種作業(yè)中去除，如銻、碲、鉛、銀等。而對(duì)于雜質(zhì)含量較少的粗鉍，常省去除砷、銻、碲的工序，只需3-4道火法精煉的流程就可以得到精鉍，精鉍回收率高達(dá)98％。

5.隨著技術(shù)的發(fā)展，許多研究者開(kāi)始尋求改進(jìn)傳統(tǒng)火法精煉粗鉍的流程，以降低其成本，減少環(huán)境污染。如在公開(kāi)號(hào)為cn101358298a的專利文獻(xiàn)中，公開(kāi)了一種鉍精煉過(guò)程中除銀的方法，該法是在圖1所示的常規(guī)火法精煉流程的基礎(chǔ)上，先進(jìn)行氯化除鉛，然后直接進(jìn)行氯化除銀，以替代加鋅除銀工序。在公開(kāi)號(hào)為cn1124783a的專利文獻(xiàn)中，公開(kāi)了一種自粗鉍中除去鉛鋅的方法，該法是在加鋅除銀工序后，用磷酸或磷的氧化物替代氯氣去除剩余的鉛、鋅。

6.傳統(tǒng)或改進(jìn)火法精煉粗鉍的生產(chǎn)工藝，都需采用加鋅除銀工序或氯化除鉛工序。加鋅除銀工序中產(chǎn)生的銀鋅殼會(huì)帶走部分的鉍，直接影響鉍的直收率，且還需對(duì)銀鋅殼做進(jìn)一步處理以回收其中的銀，回收率不高，處理流程也很復(fù)雜，帶入的鋅還需作進(jìn)一步的處理。而對(duì)于氯化精煉工序，也存在很多缺點(diǎn)，如通入的氯氣會(huì)傷害人身，污染操作環(huán)境，高溫下嚴(yán)重腐蝕設(shè)備等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

7.針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種粗鉍火法精煉的方法。

8.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

9.一種粗鉍火法精煉的方法，具體步驟如下：

10.s1、將粗鉍進(jìn)行熔析除銅，直至粗鉍中銅含量小于0.003wt％；

11.s2、將經(jīng)步驟s1除銅的粗鉍在壓力為5-40pa、溫度為1050-1100℃條件下一次真空

蒸餾獲得一次粗鉍和高銀粗鉍；高銀粗鉍在壓力為20-80pa、溫度為900-1000℃條件下二次真空蒸餾獲得粗銀和二次粗鉍，二次粗鉍返回一次真空蒸餾過(guò)程繼續(xù)蒸餾；

12.s3、將步驟s2得到的一次粗鉍依次經(jīng)氯化精煉、最終精煉和鑄錠后獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的精鉍。

13.進(jìn)一步地，所述步驟s1中，所述粗鉍中含bi量》80wt％。

14.進(jìn)一步地，所述步驟s1中，熔析除銅的過(guò)程為：

15.將粗鉍在熔析鍋中熔化后，在600-620℃下?lián)迫ト刍?，然后溫度降?00-530℃撈去第一次除銅渣，然后溫度降至350-380℃時(shí)撈去第二次除銅渣。

16.進(jìn)一步地，所述步驟s3中，氯化精煉的過(guò)程為：

17.將一次粗鉍熔體導(dǎo)入1號(hào)精煉鍋中并降溫至350-370℃后，用玻璃管導(dǎo)入氯氣使雜質(zhì)氯化，撈渣時(shí)停止通氯并升溫至500-540℃，重復(fù)作業(yè)數(shù)次，直至除雜終點(diǎn)。

18.進(jìn)一步地，所述步驟s3中，最終精煉的過(guò)程為：

19.將氯化精煉后得到的一次粗鉍熔體導(dǎo)入2號(hào)精煉鍋中，并控制精煉溫度在530-570℃，加入一次粗鉍熔體質(zhì)量0.8-1％的naoh和2-3kg的kno3，直至產(chǎn)品合格。

20.本發(fā)明的有益效果在于：

21.本發(fā)明用真空蒸餾技術(shù)取代精煉鍋加鋅除銀工序，并去除其中一部分鉛、銻、碲、砷，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，且通過(guò)二次真空蒸餾，在真空爐中可直接收集到銀含量很高的粗銀，產(chǎn)生的二次粗鉍可循環(huán)利用，大大地節(jié)約了成本，又減少后續(xù)除鋅工序，大幅降低后續(xù)氯化精煉通氯氣量，很大程度上減輕對(duì)環(huán)境的危害，提高了鉍的直收率。本發(fā)明的整個(gè)工藝過(guò)程安全可控，操作方便，所用設(shè)備簡(jiǎn)單，對(duì)原料普適性高，鉍直收率高，廢渣產(chǎn)生量少。

附圖說(shuō)明

22.圖1為現(xiàn)有方法的流程圖。

23.圖2為本發(fā)明各實(shí)施例的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

24.以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例以本技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于本實(shí)施例。

25.實(shí)施例1

26.本實(shí)施例提供一種粗鉍火法精煉的方法，如圖2所示，具體步驟如下：

27.(1)首先將800kg粗鉍(bi93.50wt％、pb5.73wt％、ag0.64wt％、as0.215wt％、sb0.134wt％、cu0.433wt％、te0.164wt％)經(jīng)熔析除銅直至粗鉍中銅含量為0.0015wt％；其中熔析除銅的過(guò)程為將粗鉍在熔析鍋中熔化后，在600℃撈去熔化渣，溫度降至500℃撈去第一次除銅渣，溫度降至350℃時(shí)撈去第二次除銅渣；

28.(2)將經(jīng)步驟(1)除銅的粗鉍在壓力為10-30pa、溫度為1050℃條件下一次真空蒸餾8h獲得一次粗鉍(bi98.99wt％、pb0.63wt％、ag0.008wt％、sb0.011wt％、te0.0033wt％、as0.0015wt％)和高銀粗鉍(bi55.38wt％、pb15.44wt％、ag25.28wt％、sb1.634wt％、te0.844wt％、as0.533wt％)，高銀粗鉍在壓力為20-60pa、溫度為950℃條件下二次真空蒸

餾5h獲得16.35kg粗銀(bi5.62wt％、pb4.38wt％、ag83.58wt％、sb2.68wt％、te1.54wt％、as0.88wt％)和二次粗鉍(bi89.56wt％、pb7.44wt％、ag1.02wt％、sb0.223wt％、te0.335wt％、as0.268wt％)，二次粗鉍返回一次真空蒸餾過(guò)程繼續(xù)蒸餾；

29.(3)將步驟(2)得到的一次粗鉍經(jīng)氯化精煉、最終精煉和鑄錠后獲得584.33kg大于99.95wt％的精鉍，符合gb/t915-2010bi99.95標(biāo)準(zhǔn)，其中氯化精煉的過(guò)程為將一次粗鉍熔體導(dǎo)入1號(hào)精煉鍋中并降溫至350℃后，用玻璃管導(dǎo)入350ml/min氯氣使雜質(zhì)氯化，撈渣時(shí)停止通氯并升溫至500℃，重復(fù)作業(yè)數(shù)次，直至除雜終點(diǎn)。最終精煉的過(guò)程為將氯化精煉后的一次粗鉍熔體導(dǎo)入2號(hào)精煉鍋中，并控制精煉溫度在550℃左右，加入一次粗鉍熔體質(zhì)量的0.8％的naoh和2kg的kno3，攪拌2小時(shí)，直至產(chǎn)品合格。

30.gb/t 915-2010bi99.95的化學(xué)成分如下表1所示：

[0031][0032]

實(shí)施例2

[0033]

本實(shí)施例提供一種粗鉍火法精煉的方法，如圖2所示，具體步驟如下：

[0034]

(1)首先將1t粗鉍(bi82.65wt％、pb11.77wt％、ag1.04wt％、as0.65wt％、sb0.55wt％、cu0.53wt％、te0.76wt％)經(jīng)熔析除銅直至粗鉍中銅含量為0.0027wt％；其中熔析除銅的過(guò)程為，將粗鉍在熔析鍋中熔化后在620℃撈去熔化渣，溫度降至530℃撈去第一次除銅渣，溫度降至370℃時(shí)撈去第二次除銅渣；

[0035]

(2)將經(jīng)步驟(1)除銅后的粗鉍在壓力為5-40pa、溫度為1100℃條件下一次真空蒸餾12h獲得一次粗鉍(bi98.28wt％、pb1.42wt％、ag0.013wt％、sb0.084wt％、te0.0064wt％、as0.0022wt％)和高銀粗鉍(bi33.92wt％；pb24.86wt％；ag34.65wt％；sb1.46wt％；te1.55wt％、as1.03wt％)，高銀粗鉍在壓力為30-80pa、溫度為1000℃條件下二次真空蒸餾8h獲得25.44kg粗銀(bi3.27wt％、pb2.47wt％、ag91.26wt％、sb1.22wt％、te0.34wt％、as1.13wt％)和二次粗鉍(bi78.22wt％、pb15.26wt％、ag1.66wt％、sb2.37wt％、te1.08wt％、as1.33wt％)，二次粗鉍返回一次真空蒸餾過(guò)程繼續(xù)蒸餾；

[0036]

(3)將步驟(2)得到的一次粗鉍依次經(jīng)氯化精煉、最終精煉和鑄錠后獲得742.34kg大于99.95wt％的精鉍，符合gb/t915-2010bi99.95標(biāo)準(zhǔn)，其中氯化精煉的過(guò)程為將一次粗鉍熔體導(dǎo)入1號(hào)精煉鍋中并降溫至370℃后，用玻璃管導(dǎo)入450ml/min氯氣使雜質(zhì)氯化，撈渣時(shí)停止通氯并升溫至530℃，重復(fù)作業(yè)數(shù)次，直至除雜終點(diǎn)；最終精煉的過(guò)程為將氯化精煉后的一次粗鉍熔體導(dǎo)入2號(hào)精煉鍋中，并控制精煉溫度在570℃，加入一次粗鉍熔體質(zhì)量的1％的naoh和3kg的kno3,攪拌3小時(shí)，直至產(chǎn)品合格。

[0037]

實(shí)施例3

[0038]

本實(shí)施例提供一種粗鉍火法精煉的方法，如圖2所示，具體步驟如下：

[0039]

(1)首先將500kg粗鉍(bi96.34wt％、pb2.31wt％、ag0.34wt％、as0.27wt％、sb0.083wt％、cu0.12wt％、te0.11wt％)經(jīng)熔析除銅直至粗鉍中銅含量為0.0013wt％；其中熔析除銅的過(guò)程為，將粗鉍在熔析鍋中熔化后在620℃撈去熔化渣，溫度降至510℃撈去第

一次除銅渣，溫度降至380℃時(shí)撈去第二次除銅渣；

[0040]

(2)將經(jīng)步驟(1)除銅后的粗鉍在壓力為10-30pa、溫度為1000℃條件下一次真空蒸餾6h獲得一次粗鉍(bi99.26wt％、pb0.44wt％、ag0.005wt％、sb0.54wt％、te1.32wt％、as1.47wt％)和高銀粗鉍(bi63.22wt％、pb12.35wt％、ag20.74wt％、sb0.003wt％、te0.0016wt％、as0.0017wt％)，高銀粗鉍在壓力為30-50pa、溫度為900℃條件下二次真空蒸餾4h獲得11.23kg粗銀(bi11.27wt％、pb7.52wt％、ag75.44wt％、sb1.33wt％；te2.14wt％、as2.23wt％)和二次粗鉍(bi94.36wt％、pb3.44wt％、ag1.32wt％、sb0.15wt％、te0.23wt％、as0.46wt％)，二次粗鉍返回一次真空蒸餾過(guò)程繼續(xù)蒸餾；

[0041]

(3)將步驟(2)得到的一次粗鉍經(jīng)氯化精煉、最終精煉和鑄錠后獲得374.25kg大于99.95wt％的精鉍，符合gb/t915-2010bi99.95標(biāo)準(zhǔn)，其中氯化精煉的過(guò)程為將一次粗鉍熔體導(dǎo)入1號(hào)精煉鍋中并降溫至360℃后，用玻璃管導(dǎo)入280ml/min氯氣使雜質(zhì)氯化，撈渣時(shí)停止通氯并升溫至540℃，重復(fù)作業(yè)數(shù)次，直至除雜終點(diǎn)；最終精煉的過(guò)程為將氯化精煉后的一次粗鉍熔體導(dǎo)入2號(hào)精煉鍋中，并控制精煉溫度在530℃，加入一次粗鉍熔體質(zhì)量的0.9％的naoh和2.5kg的kno3,攪拌2.5小時(shí)，直至產(chǎn)品合格。

[0042]

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)以上的技術(shù)方案和構(gòu)思，給出各種相應(yīng)的改變和變形，而所有的這些改變和變形，都應(yīng)該包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種粗鉍火法精煉的方法，其特征在于，具體步驟如下：s1、將粗鉍進(jìn)行熔析除銅，直至粗鉍中銅含量小于0.003wt％；s2、將經(jīng)步驟s1除銅的粗鉍在壓力為5-40pa、溫度為1050-1100℃條件下一次真空蒸餾獲得一次粗鉍和高銀粗鉍；高銀粗鉍在壓力為20-80pa、溫度為900-1000℃條件下二次真空蒸餾獲得粗銀和二次粗鉍，二次粗鉍返回一次真空蒸餾過(guò)程繼續(xù)蒸餾；s3、將步驟s2得到的一次粗鉍依次經(jīng)氯化精煉、最終精煉和鑄錠后獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的精鉍。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗鉍火法精煉的方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述粗鉍中含bi量>80wt％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗鉍火法精煉的方法，其特征在于，所述步驟s1中，熔析除銅的過(guò)程為：將粗鉍在熔析鍋中熔化后，在600-620℃下?lián)迫ト刍?，然后溫度降?00-530℃撈去第一次除銅渣，然后溫度降至350-380℃時(shí)撈去第二次除銅渣。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗鉍火法精煉的方法，其特征在于，所述步驟s3中，氯化精煉的過(guò)程為：將一次粗鉍熔體導(dǎo)入1號(hào)精煉鍋中并降溫至350-370℃后，用玻璃管導(dǎo)入氯氣使雜質(zhì)氯化，撈渣時(shí)停止通氯并升溫至500-540℃，重復(fù)作業(yè)數(shù)次，直至除雜終點(diǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗鉍火法精煉的方法，其特征在于，所述步驟s3中，最終精煉的過(guò)程為：將氯化精煉后得到的一次粗鉍熔體導(dǎo)入2號(hào)精煉鍋中，并控制精煉溫度在530-570℃，加入一次粗鉍熔體質(zhì)量0.8-1％的naoh和2-3kg的kno3，直至產(chǎn)品合格。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)了一種粗鉍火法精煉的方法，屬于火法冶金技術(shù)領(lǐng)域。先將粗鉍經(jīng)過(guò)熔析除銅后，再進(jìn)行一次真空蒸餾去除鉛、銀等雜質(zhì)，然后經(jīng)氯化精煉和最終精煉工序，得到精鉍。本發(fā)明方法用真空蒸餾技術(shù)取代精煉鍋加鋅除銀工序，并去除其中一部分鉛、銻、碲、砷，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，且通過(guò)二次真空蒸餾，在真空爐中可直接收集到銀含量很高的粗銀，產(chǎn)生的二次粗鉍可循環(huán)利用，大大地節(jié)約了成本，又減少后續(xù)除鋅工序，大幅降低后續(xù)氯化精煉通氯氣量，很大程度上減輕對(duì)環(huán)境的危害，提高了鉍的直收率。整個(gè)工藝過(guò)程安全可控，操作方便，所用設(shè)備簡(jiǎn)單，對(duì)原料普適性高，鉍直收率高，廢渣產(chǎn)生量少。廢渣產(chǎn)生量少。廢渣產(chǎn)生量少。

技術(shù)研發(fā)人員：邱發(fā)強(qiáng) 張永鋒 陳一恒 吳思鴻 林家永 冉懋超 傅建斌

受保護(hù)的技術(shù)使用者：紫金銅業(yè)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.07

技術(shù)公布日：2022/3/1