专利名称：一种从铋精炼渣中回收铋银的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种回收铋银的工艺，特别是涉及一种从铋精炼渣中回收铋银的工艺。在本专利说明书中，“铋精炼渣”是在火法精炼铋过程中产出的氯化渣、碱渣的总 称；火法精炼铋过程产出的碱渣分为前期碱渣和后期碱渣；前期碱渣主要由氯化钠、 金属铋及少量的片碱组成，在铋精炼锅中以块状形式存在；后期碱渣主要由片碱、金属铋及 少量的氯化钠组成，在铋精炼锅中以液状形式存在，取出后常温下成块状；在本发明中，可 以以氯化渣为原料，后期碱渣可以直接作为洗氯剂。 术语“氯化渣”是指氯化精炼粗铋过程中产生的氯化锌渣、氯化铅渣的总称。术语“粗铅”为含铅量50%以上的粗金属。术语“粗铋”为含铋量90%以上的粗金属。术语“精铋”为符合GB/T 915-1984中牌号为Bi9999的铋产品。术语“有价金属”为氯化渣中可以回收利用的铋、银、铅等金属元素。术语“氯化锌渣”的主要成分为氯化锌、氯化铋，伴有氯化铅、氯化银等成分。术语“氯化铅渣”的主要成分为氯化铅、氯化铋，伴有氯化锌、氯化银等成分。术语“草木灰渣”是由草木灰和液状氯化渣的组成。所谓“氯化渣渣包，，是在火法精炼铋氯化过程中产出液状氯化铅、液状氯化锌，倒 入大型渣斗后形成的大块物。术语“不熔渣”是主要由粉煤灰分成分组成。术语“洗氯”是一个碱性物质与熔融液中某些物质反应生成难熔，或挥发性物质的 过程。术语“高铋高银粗铅”是指含铋20 30%、含银1 5%的粗铅。
背景技术：
铋在地壳中的含量仅为10_6%左右，几乎难见单独的原生天然的铋矿，大都与钨、 钼等其它金属矿物共生。所以，一般都在其它主金属提炼过程中的副产物中回收铋，在现有 技术中，从来没有从氯化渣中回收铋银的工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种从铋精炼渣中回收铋银的工艺，其可优化火法精炼铋的 工艺过程。本发明的另外一个目的是提供一种从铋精炼渣中回收铋银的工艺，其可获得高铅 铋银合金电解法脱铅的原料。为此，本发明提供了一种从铋精炼渣中回收铋银的工艺，包括金属还原步骤、洗氯 步骤、粉煤还原步骤，其特征在于以氯化渣为原料；在金属还原步骤中，通过容器的容量
3来确定起还原作用的金属投入量，加热、熔化起还原作用的金属，升温保持在350 550°C， 再缓慢加入氯化渣，搅拌，取出熔液面上的氯化渣液，再缓慢加入氯化渣，循环操作，待熔液 量达到容器容量的一定位置不便熔化氯化渣操作时，向容器内加入草木灰，草木灰成渣后， 捞出草木灰渣；洗氯步骤中，加热升温并保持在550 750°C，通入压缩空气搅拌，分批加入 洗氯剂，搅拌，取出块状洗氯剂渣或液状洗氯剂渣，循环操作；粉煤还原步骤中，分批加入粉 煤，温度保持在550 60(TC，通入压缩空气搅拌并增大搅拌强度，捞出不熔渣，循环操作， 最终得到高铋高银粗铅。优选地，在金属还原步骤中，在容器预热0. 5 Ih后，将起还原作用的金属投入容 器内，升温至熔化。优选地，在金属还原步骤中，起还原作用的金属投入量和容器容量的比例为1 吨IM30优选地，控制氯化渣原料块度彡200mm X 350mm,进行氯化渣熔化。优选地，待起还原作用的金属熔化后，升温保持在350 550°C，优选500 550°C，缓慢加入氯化渣至容器容量的3/4，不断搅拌、避免加入的氯化渣成团状，加热保持 在 450 550"C。优选地，加入氯化渣料0.5h后，取出熔液液面上的残余液状氯化渣，入渣斗，再加 氯化渣料，循环操作优选地，在金属还原步骤中，向熔液内加入草木灰，去除熔液面上不易直接取出的 残留氯化渣液，草木灰吸收氯化渣液成渣后，取出草木灰渣；草木灰的加入量以去除干净熔 液液面上的残余氯化渣液为止。优选地，洗氯步骤中，将锅内升温至550 750°C，优选550 650°C，分批加入洗 氯剂，洗氯剂的总重量为熔液重量的0. 2 3%，优选0. 2% ；搅拌0. 5 lh，取出熔 液面上的块状洗氯剂渣，再加入洗氯剂，循环操作至加入的洗氯剂成液状时(即熔液中不 在含有氯化渣原料)，取出液状洗氯剂渣，洗氯步骤完成。优选地，所述洗氯剂是后期碱渣或片碱或纯碱、或其任意混合物，优选片碱；优选地，粉煤还原步骤中，粉煤加入量和还原金属的重量比为0.005 0.03 1， 优选，其重量比0.01 0.025 1，搅拌并增大搅拌强度，防止粉煤加入后成团状，以0.5小 时为一个操作周期，完成粉煤还原共需3 10周期。更优选地，原粉煤的块度彡30mm (优选彡IOmm)。优选地，粉煤还原步骤中，粉煤加入量和还原金属的重量比为0.005 0.03 1， 搅拌并增大搅拌强度，防止粉煤加入后成团状，以0. 5小时为一个操作周期，完成粉煤还原 共需3 10周期。优选地，所述容器为铸铁锅；所述起还原作用的金属为铅或锌或锡，优选铅；所述 粉煤的块度彡30mm，优选彡10mm。根据本发明，以氯化渣为原料，在铸铁锅预热一段时间后，将起还原作用的金属投 入铸铁锅，加热至熔化；当氯化渣、粉煤块度过大时，进行破碎，直至块度适宜为止；边搅拌 边缓慢加入氯化渣，在有价金属回收量达一定量后，取出液状氯化渣，加入草木灰，成渣后 捞出；向铸铁锅锅内熔液中鼓入压缩空气搅拌，升温至550 750°C，分批加入洗氯剂，其总 量为熔液重量的0. 2 3%，洗氯剂入锅后成液状时停止洗氯步骤；加入粉煤进行还原，粉
4煤加入量和还原金属的重量比为0.005 0.03 1，同时向铸铁锅锅内熔液中鼓入压缩空 气，搅拌，防止粉煤加入后成团状，以0. 5小时为一个操作周期，完成粉煤还原共需3 10周期。本发明拓宽了对副产物中铋的回收途径。在本发明中，金属还原步骤中“熔液量达到容器容量一定位置，不便熔化氯化渣操 作时”，取决于氯化渣中含铋银量、铸铁锅容量、是否便于操作等因素有关，以锅中的熔液不 溢出锅外及便于操作为基准。所述“通入压缩空气搅拌并增大搅拌强度”是指，搅拌强度以煤粉加入到熔液中不 成团为基准。在金属还原步骤中，待起还原作用的金属熔化后，升温保持在350°C 550°C，“缓 慢”加入氯化渣，不断搅拌、加热保持在450 550°C。缓慢的目的是加入氯化渣时，不要使 熔液溅起以及氯化渣不能以团状形式存在熔液中；铅铋合金熔化时的颜色为银白色，过热情况下为暗红色。氯化渣液浮于铅铋合金 熔化液面上呈黑色，以铅铋合金熔化液面上无黑色液体物质为除尽铅铋合金熔化液面上的 液体氯化渣的终点。氯化渣中的铋(为氯化铋形式)质量分数为，投入a吨起还原作用的金属铅于 锅中，则氯化渣的投入量(M)M = na^-ff%其中n为统计数值1. 22 1.36。根据本发明的另外一个方面，提供了从铋精炼渣中回收铋银的系统，其包括容器，其是可循环地进行金属还原、洗氯和粉煤还原的装置；空气压缩机，其通过空气导管向容器内鼓入产生搅拌操作的压缩空气；对容器进行加热以满足金属还原、洗氯和粉煤还原所需温度的加热装置，其设置 在容器的下方；用于捞出容器内产生的废渣液的捞渣装置；以及用于容纳废渣液的废渣斗。优选地，所述的容器为铸铁锅。所述废渣液是金属还原步骤中产生的氯化渣液，洗 氯步骤产生的洗氯剂废液，粉煤还原步骤产生的粉煤不熔渣。优选地，一种从铋精炼渣中回收铋银的系统，所述容器是用于金属还原的装置，向容器内添加的具有还原作用的金属经加热装置在容器内 加热熔化，向容器内添加的氯化渣原料经加热装置在容器内加热，在容器内由空气压缩机 通过空气导管向容器内鼓入的压缩空气进行搅拌，产生的氯化渣废液由捞渣装置捞入废渣 斗；用于洗氯的装置，向容器内添加的洗氯剂在容器内被加热，在容器内由空气压缩 机通过空气导管向容器内鼓入的压缩空气进行搅拌，产生的洗氯剂废液由捞渣装置捞入废 渣斗；用于粉煤还原的装置，粉煤加入容器内后在加热装置加热条件下与氧化物作用， 在容器内由空气压缩机通过空气导管向容器内鼓入的压缩空气进行搅拌，产生的粉煤不熔 渣由捞渣装置捞入废渣斗。
图1是本发明的从铋精炼渣中回收铋银的系统的结构示意图。图2是本发明的从铋精炼渣中回收铋银的工艺的流程示意图。图3是本发明的从铋精炼渣中回收铋银的工艺的金属还原步骤示意图。图4是本发明的从铋精炼渣中回收铋银的工艺的碱洗步骤示意图。图5是本发明的从铋精炼渣中回收铋银的工艺的粉煤还原步骤示意图。
具体实施例方式如图1所示，根据本发明的从铋精炼渣中回收铋银的系统包括容器1，其是可循环地进行金属还原、洗氯和粉煤还原的装置；空气压缩机2，其通过空气导管3向容器1内鼓入产生搅拌操作的压缩空气；对容器进行加热以满足金属还原、洗氯和粉煤还原所需温度的加热装置4，其设置 在容器的下方；用于捞出容器1内产生的废渣液的捞渣装置5 ；以及用于容纳废渣液的废渣斗6。优选地，所述的容器1为铸铁锅。如图1所示，根据本发明的一种从铋精炼渣中回收铋银的系统的容器1是用于金属还原的装置，向容器1内添加的具有还原作用的金属经加热装置4在容 器1内加热熔化，向容器1内添加的氯化渣原料经加热装置4在容器1内加热，在容器1内 由空气压缩机2通过空气导管3向容器1内鼓入的压缩空气进行搅拌，产生的氯化渣废液 由捞渣装置5捞入废渣斗6 ；用于洗氯的装置，向容器1内添加的洗氯剂在容器1内被加热，在容器1内由空气 压缩机2通过空气导管3向容器1内鼓入的压缩空气进行搅拌，产生的洗氯剂废液由捞渣 装置5捞入废渣斗6'；用于粉煤还原的装置，粉煤加入容器1内后在加热装置4加热条件下与氧化物作 用，在容器1内由空气压缩机2通过空气导管3向容器1内鼓入的压缩空气进行搅拌，产生 的粉煤不熔渣由捞渣装置5捞入废渣斗6”。如图2 5所示，根据本发明的从铋精炼渣中回收铋银的工艺，以火法精炼铋中间 产物氯化渣为原料，其步骤包括一、金属还原步骤取火法精炼铋中间产物氯化渣渣包201，经铁锤敲裂粗处理202成不大于 200mm X 350mm块度的氯化渣103，待铸铁锅预热0. 5h Ih后，在容量为Im3的铸铁锅内投 入1吨起还原作用的金属铅101，开启通风设备，加热、熔化102。继续升温至500 550°C， 再缓慢加入氯化渣103，至容器容量的3/4，搅拌104。加热温度保持在450 550°C、待氯 化渣103加入到铸铁锅中0. 5h后，取出熔液液面上的氯化渣液105，倒入渣斗，再缓慢加入 氯化渣103，加热温度保持在450 550°C、搅拌104，循环操作。取出氯化渣液105，向锅内 加入草木灰106，保温、静止107，草木灰成块后，捞出草木灰渣108 ；草木灰的加入量以去除 干净熔液液面上的残余氯化渣液为止。
其化学式AgCl (1) +Pb (1) — PbAg (合金)+PbCl2 (1)BiCl3 (1) +Pb (1) — PbBi (合金)+PbCl2 (1)二、洗氯步骤捞净草木灰渣108后，加热升温至550 650°C，同时，向铸铁锅锅内熔液中鼓入压 缩空气进行搅拌302，分3批加入片碱301，通入压缩空气搅拌0. 5小时后，取出熔液面上的 块状碱渣303，循环操作。当出现加入片碱109经加热、搅拌110，碱渣为液状111时，取出 液状碱渣111，碱洗高铋高银粗铅液完成，加入片碱的总重量为容器内熔液重量的0. 5%。三、粉煤还原步骤将块度过大的原粉煤401破碎402至彡30mm(优选彡IOmm)的粉煤112，投入总量 为IOKg 25Kg进行还原，分3批次投入铸铁锅内。加热至550°C 600°C、通入压缩空气 搅拌113，0.5小时后，捞出不熔渣114，入渣斗，经循环操作(3个周期，每周期0. 5h)过后产 出高铋高银粗铅115，铸造粗铅锭116或铸造成高铅铋银合金电解法脱铅的阳极板117。其
化学式
C+02 = CO2
2C+02 = 2C0
Pb0+C0 = Pb+C02
2Pb0+C = 2Pb+C02
Bi203+3C0 = 2Bi+3C0,
2Bi20,+3C = 4Bi+3C0,
权利要求
1.一种从铋精炼渣中回收铋银的工艺，其特征在于包括金属还原步骤、洗氯步骤和 粉煤还原步骤，以氯化渣为原料；在金属还原步骤中，通过容器的容量来确定起还原作用 的金属投入量，加热、熔化起还原作用的金属，升温保持在350 550°C，再缓慢加入氯化 渣，搅拌，取出熔液面上的氯化渣液，再缓慢加入氯化渣，循环操作，待熔液量达到容器容量 的一定位置不便熔化氯化渣操作时，向容器内加入草木灰，草木灰成渣后，捞出草木灰渣； 洗氯步骤中，加热升温并保持在550 750°C，通入压缩空气搅拌，分批加入洗氯剂，搅拌 0. 5 1. 5h，取出块状洗氯剂渣或液状洗氯剂渣，循环操作；粉煤还原步骤中，分批加入粉 煤，温度保持在550 60(TC，通入压缩空气搅拌并增大搅拌强度，捞出不熔渣，循环操作， 最终得到高铋高银粗铅。
2.根据权利要求1所述的回收铋银的工艺，其特征在于在金属还原步骤中，在容器预 热0. 5 Ih后，将起还原作用的金属投入容器内，升温至熔化。
3.根据权利要求1所述的回收铋银的工艺，其特征在于在金属还原步骤中，起还原作 用的金属投入量和容器容量的比例为1吨1M3。
4.根据权利要求1所述的回收铋银的工艺，其特征在于在金属还原步骤中，控制氯化 渣原料块度< 200mm X 350mm，进行氯化渣熔化。
5.根据权利要求1所述的回收铋银的工艺，其特征在于在金属还原步骤中，待起还原 作用的金属熔化后，升温保持在350 550°C，缓慢加入氯化渣至容器容量的3/4，不断搅 拌、避免加入的氯化渣成团状，并加热保持在450 550°C。
6.根据权利要求1所述的回收铋银的工艺，其特征在于加入氯化渣料0.5h后，取出 熔液液面上的残余液状氯化渣，入渣斗，再加氯化渣料，循环操作。
7.根据权利要求1所述的回收铋银的工艺，其特征在于在金属还原步骤中，向熔液内 加入草木灰，去除熔液面上的残留氯化渣液，草木灰吸收氯化渣液成渣后，取出草木灰渣， 金属还原步骤结束。
8.根据权利要求1所述的回收铋银的工艺，其特征在于洗氯步骤中，将容器升温至 550 750°C，分批加入洗氯剂，搅拌0. 5 lh，取出熔液面上的块状洗氯剂渣，再加入洗氯 剂，循环操作至洗氯剂加入后成为液状时，洗氯步骤结束；洗氯剂的加入总量为熔液重量的 0. 2% 3%，优选0. 2% ；所述洗氯剂是片碱或纯碱、或其二者混合物，优选片碱。
9.根据权利要求1所述的回收铋银的工艺，其特征在于粉煤还原步骤中，粉煤加入量 和还原金属的重量比为0.005 0.03 1，搅拌并增大搅拌强度，防止粉煤加入后成团状， 以0. 5小时为一个操作周期，完成粉煤还原共需3 10周期。
10.根据权利要求1所述的回收铋银的工艺，其特征在于所述容器为铸铁锅；所述起 还原作用的金属为铅、锌或锡，优选铅；所述粉煤的块度< 30mm，优选< 10mm。
全文摘要
一种从铋精炼渣中回收铋银的工艺，其以铋精炼渣为原料，经过金属还原步骤、洗氯步骤、粉煤还原步骤，可获得高铋高银粗铅，直接作为高铅铋银合金电解法脱铅的原材料。本发明拓宽了对副产物中铋的回收途径。本发明优化了工艺过程，解决了氯化精炼产物渣难处理问题，且回收了其中的有价金属，降低了成本。
文档编号C22B30/06GK102002596SQ201010552498
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者余欢荣, 刘剑叶, 李继红, 李锦华, 陈日 申请人:江西稀有金属钨业控股集团有限公司