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含铋物料湿法冶金
    

含铋物料湿法冶金(hydrometallurgy of material containing bismuth)

含铋物料经过浸出、置换、熔铸等处理,产出粗铋的过程。为铋冶炼方法之一,主要用于处理含硅高的铋氧化矿、中矿、贫矿及铋渣等。中国采用湿法冶金生产的铋占铋总产量的10%~15%。

工艺特点   湿法冶金主要采用氯化浸出,根据原料的不同,可采用三氯化铁浸出、盐酸加氧化剂浸出、盐酸通氯浸出、硫酸通氯浸出、硫酸加食盐浸出等法。其中以三氯化铁浸出最具典型。三氯化铁浸出的优点是三氯化铁在水溶液中溶解度大,稳定性好,不易生成黄钾铁矾类不溶配(络)合物;三氯化铁的氧化电位能使金属硫化物中的硫以元素硫形态析出,消除了SO2气体的污染;可在常压下浸出,可选择性浸出金属;三氯化铁可再生应用。不足之处是浸出液中铁量多,给浸出液分离净化带来困难;由于三氯化铁是强氧化剂,必须采用防腐蚀的浸出设备,因而增加了投资额;必须解决逸出氯气对环境污染的问题。由于上述原因,三氯化铁浸出一般用于处理硫化矿,特别是富银的硫化矿。

工艺过程   包括三氯化铁浸出、铁粉置换、三氯化铁再生和海绵铋熔铸等过程,工艺流程如图。

三氯化铁浸出   使用三氯化铁和盐酸作浸出剂,主要用于处理铋中矿与贫矿。这些铋矿常含有辉铋矿、铋华、自然铋等,浸出的反应为:

Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S

Bi2O3+6HCl=2BiCl3+2H2O

Bi+3FeCl3=BiCl3+3FeCl2

往三氯化铁浸出液中加入的盐酸,除与Bi2O3作用外,还使溶液保持一定酸度,使BiCl。不水解为BiO-Cl铋矿中所含杂质,如以金属硫化物形态存在的硫在浸出时被氧化为元素硫沉淀,可用选矿方法分离;以硫化物存在的砷和以氧化物存在的锡,在浸出中不被氯化而留在浸出渣中;以方铅矿存在的铅,浸出中被氧化为PbCl2,常温浸出时其在溶液中的溶解度仅1%左右。

铁粉置换   利用铁置换溶液中较正电性的有价金属,使其从溶液中沉淀分离出来。酸性浸出液中的Bi-Cl3。被铁置换为金属铋:2BiCl3+3Fe=2Bi+2FeCl2被置换沉积的金属铋为海绵状。置换剂铁屑被氧化为FeCl2进入溶液。

三氯化铁再生   氯化浸出必须考虑氯化剂的回收,这对提高经济效益和环境保护都很重要。三氯化铁再生有氯气氧化法和隔膜电解法两种,常采用氯气氧化再生法。即往置换后液中通入氯气将FeCl2氧化成FeCl3

2FeCl2+Cl2=2FeCl3

再生后的FeCl3再返回氯化浸出使用。

海绵铋熔铸铁   粉置换沉淀产出的海绵铋,在熔融的NaOH中熔化为粗铋。因为熔融的NaOH隔断了海绵铋与空气的接触,而能防止海绵铋氧化。熔化的金属铋珠在熔融的NaOH中下沉汇合,海绵铋表面的氧化膜被NaOH吸收,形成固态浮渣与铋液分离。海绵铋中一些杂质金属氧化物进入浮渣,提高了粗铋品位。海绵铋中残存的氯离子与 NaOH形成钠盐,使粗铋脱氯。


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    时间:2011年04月02日 02:29:58 来源: 作者: 上一篇:金银镍合金 下一篇:三氯化金  (电脑版  手机版)
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