一种低温碱性熔炼铋精矿提取铋的方法，本发明专利技术是６００℃～９００℃的低温及碱性条件下熔炼硫化铋精矿提取粗铋，然后球磨炉渣和锍以浸出碳酸钠。主要过程包括碱性熔炼、磨浸和碱的再生。本发明专利技术采用碱性熔炼的方法大幅度降低了铋的冶炼温度，不需添加铁屑和还原煤，尤其是以价廉的纯碱代替大部分烧碱，降低冶炼成本；直接冶炼粗铋和再生氢氧化钠，使整个流程大为简化，回收率大幅提高，而且消除二氧化硫烟气对环境的污染。本发明专利技术对铋冶炼和节能减排具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于火法 冶金领域。传统的铋金属冶炼分湿法和火法；湿法炼铋主要有？6。3浸出-铁粉置换法、FeCl3浸出-隔膜电极法、FeCl3浸出-水解沉铋法、氯气选择性浸 出法、盐酸-亚硝酸浸出法、氯化-水解法、矿浆电解法等，湿法炼铋工艺投资 大、成本较高，尤其是产生大量废渣和废水，危害性大，需治理环境污染。火 法炼铋主要采用反射炉熔炼，即将铋精矿与还原剂煤粉、铁屑、熔剂纯碱等 配料混合后，加入反射炉熔炼，产出炉渣、冰铜与粗铋，熔炼温度高达1300 1350°C，熔炼时间长达10小时以上，能耗大、操作条件恶劣，并排出大量低 浓度二氧化硫污染环境。为此，专利技术者提出一种低温碱性熔炼铋精矿提取铋的 新工艺。该工艺不用还原煤、铁屑等配料添加剂，冶炼温度比传统铋火法冶炼 温度降低了 450 70(TC，时间縮短至3 5小时，耗大幅降低，不排二氧化硫 污染环境。本专利技术的目的在于提供一种铋精矿碱性炼铋的方法。这种方法 低温固硫熔炼，直接冶炼粗铋，消除污染，达到铋冶炼节能减排和清洁生产的 目的。本专利技术具体工艺过程和条件详述如下1.低温碱性熔炼本专利技术以纯碱(Na2C03)代替大部分烧碱(NaOH)在600 900'C的温度下冶 炼铋精矿提取粗铋，熔炼时间1 4h，熔炼步骤是①按式(1)或(2)计算理论用 碱量，总碱量为理论量的l. 1 4.0倍，添加剂的质量比例为Na2C03: NaOH: NaN03=60 100: 50 80: 1 10;②先将需添加的含NaOH300 900g/L的浓溶 液与铋精矿混捏制粒；③将制粒料置于反应器底部，上面覆盖所需的Na2C03; ④升温熔炼；⑤熔炼到时间前0. 25 0. 5小时搅动熔体2 5次；顺便加入所 需要量的NaM)3。熔炼过程的主要化学反应如下4Bi2S3+18NaOH+=8Bi+6Na2S+3Na2S203+9H20 (1)4Bi2S3+24Na0H=8Bi+9Na2S+3Na2S04+12H20 (2) MeS+Na2C03=MeO+Na2S+C02 t (3)5Na2S+8NaN03+4H20=5Na2S04+4N2 t +8NaOH (4)2. 球磨浸出用水在球磨过程中浸出炉渣和锍中的钠盐，其条件为①液固比为1 6: 1;②温度为60 100°C;③时间0.5 5小时；④热水洗涤浸出渣2 5次至 PH=7 8。3. 碱的再生用石灰苛化Na2C0s再生NaOH:Ca (OH) 2+Na2C03=2NaOH+CaC03 (5)NaOH再生的条件为①Ca(0H)2为理论量的1. 1 3.0倍;②温度为10 100 °C;③时间为0. 5 10. 0小时； 将苛化液在90 10(TC下浓縮至含NaOH300 900g/L;⑤将浓縮液冷却至3 35。C结晶；⑥分离Na2S04* 10H20、 Na2S，9H20及 Na2S20"5H20。本专利技术采用碱性熔炼的方法，大幅度的降低了铋的冶炼温度，不需要添加 铁屑和还原煤，直接冶炼粗铋和再生NaOH，使流程大为简化，铋回收率大幅提 高，而且消除了二氧化硫对环境的污染，对于铋冶炼具有重要意义。 [附图说明]图-l为本专利技术工艺流程示意图。 [具体实施方式] 以柿竹园铋精矿为熔炼试料，其化学成分见表l。表1铋精矿化学成分(％)<table>table see original document page 4</column></row><table>实施例lA:铋精矿碱性熔炼预先将10克烧碱溶于15ml的水中，制成浓碱溶液，再与100克Att铋精 矿混捏均匀，置于石墨坩埚底部，上面覆盖147克纯碱后进行熔炼，在熔炼 时间到达前20min加入5克NaN03，在700"C下熔炼60min， 750。C保温30min; 获得粗铋金重24. 78g，铋的直收率为97%，炉渣和锍211.74克。B:球磨浸出向lOOOmL的小球磨机中加入炉渣和锍211. 74克，钢球850克，水500mL， 在90'C下磨浸4小时后过滤，用lOOmL热水洗渣3次，PH值为7. 5，滤渣干重 59. l克，滤液560mL，含Na2C03 148. 5g/L、 NaOH4. lg/L、 Na2S0411. 4g/L、 Na2S 96.4g/L、 Na2S203 12. 08g/L。C:碱再生取上述磨浸液90mL加入Ca(0H)2l8.64g，在80 85。C下苛化2小时，过 滤，得CaC03渣25g;将滤液在IOO'C下浓縮至45mL;然后冷却至25t:结晶出 含硫钠盐29. 20克，其中包括Na2S. 9H20 25. 36g、Na2S04. 10H20 2 . 21g、Na2S203. 5H20 1. 63g，含硫钠盐开路，获得NaOH浓溶液20 mL，含NaOH 518. 45 g/L;另470mL 磨浸液直接浓縮至168mL，冷却后全部成为固体水合盐，重量为232.3g,其中 包括Na2C03 69. 8g、 Na2S. 9H20 1 39. 3g、 Na2S04.10H20 12. 16g、 Na2S203. 5H20 8. 98g、 NaOH 1.93g。 实施例2以Btt铋精矿为试料，规模为lOOOg精矿/次， A:铋精矿碱性熔炼预先将100克烧碱溶于150ml的水中，制成浓碱溶液，再与1000克B# 铋精矿混捏均匀，置于石墨坩埚底部，上面覆盖1470克纯碱后进行熔炼，在 熔炼时间到达前20min加入50克NaN03,在650。C下熔炼60min， 70(TC保温 60min;获得粗铋金重236. 4g，铋的直收率为96. 5%，炉渣和锍2167.4克。B:球磨浸出向10L的小球磨机中加入炉渣和锍2167.4克，钢球9000克，水6000mL, 在9(TC下磨浸5小时后过滤，用1000mL热水洗渣5次，PH值为7.2,滤渣干 重641克，滤液6800mL，含Na2C03 140. 5g/L、 NaOH4. Og/L、 Na2S04 10.4g/L、 Na2S 92.4g/L、 Na2S203 11.42g/L。C:碱再生取上述磨浸液900mL加入Ca(OH)2186. 4g，在80 85。C下苛化1. 5小时， 过滤，得CaC03渣254g;将滤液在IO(TC下浓縮至450mL;然后冷却至25'C结 晶出含硫钠盐304.2克，获得NaOH浓溶液200 mL，含NaOH 504. 45 g/L;另 5900mL磨浸液直接浓縮至1700mL，冷却后全部成为固体水合盐，重量为2425g。权利要求1.一种低温碱法熔炼铋精矿提取粗铋的方法，其特征在于以纯碱Na2CO3代替大部分烧碱NaOH在600～900℃的温度下冶炼铋精矿提取铋，主要过程包括熔炼、磨浸及碱的再生，具体工艺为(1)熔炼先将添加剂NaOH浓溶液与铋精矿混捏制粒置于反应器底部，再在上面覆盖Na2CO3，最后升温，熔炼碱性熔炼条件为①温度600～900℃；②反应时间为1～4小时；③添加剂由Na2CO3、NaOH和NaNO3组成，总碱量以纯碱计为理论组成的1.1～4.0倍；其比例为Na2CO3∶NaOH∶NaNO3＝64～90∶7～32∶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低温碱法熔炼铋精矿提取粗铋的方法，其特征在于：以纯碱Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］代替大部分烧碱ＮａＯＨ在６００～９００℃的温度下冶炼铋精矿提取铋，主要过程包括熔炼、磨浸及碱的再生，具体工艺为： （１）熔炼先将添加剂ＮａＯＨ浓溶液与铋精矿混捏制粒置于反应器底部，再在上面覆盖Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］，最后升温，熔炼碱性熔炼条件为：①温度６００～９００℃；②反应时间为１～４小时；③添加剂由Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］、ＮａＯＨ和ＮａＮＯ↓［３］组成，总碱量以纯碱计为理论组成的１．１～４．０倍；其比例为：Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］∶ＮａＯＨ∶ＮａＮＯ↓［３］＝６４～９０∶７～３２∶１．５～１６； （２）磨浸磨浸液加Ｃａ（ＯＨ）↓［２］苛化后，滤去ＣａＣＯ↓［３］渣，将滤液浓缩结晶分离Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［４］.１０Ｈ↓［２］Ｏ、ＮａＳ.９Ｈ↓［２］Ｏ及Ｎａ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［３］.５Ｈ↓［２］Ｏ，再生ＮａＯＨ液返回熔炼过程，球磨浸出钠盐温度为６０～１００℃，时间为０．５～５小时，液固比为１～６．０∶１；球料比为３～１０∶１，热水洗涤浸出渣３～５次至ＰＨ＝７～８； （３）ＮａＯＨ再生条件为：①Ｃａ（ＯＨ）↓［２］为理论量的１．１～３．０倍；②温度为１０～１００℃；③时间为０．５～１０．０小时；④将苛化液在９０～１００℃下浓缩至含ＮａＯＨ３００～９００ｇ／Ｌ；⑤将浓缩液冷却至５～３５℃。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐朝波，唐谟堂，肖剑飞，杨建广，何静，杨声海，鲁君乐，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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