一种铜精炼系统锑铋渣生产精铋的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有色金属火法冶金方法，特别涉及一种铜精炼系统锑铋渣生产精铋的方法。
【背景技术】
[0002]铜阳极板中含有的锑铋等杂质元素在电解过程中进入电解液，随着铜阳极板电解过程的不断进行，铺祕等杂质元素的含量在电解液中不断富集升高，部分杂质元素进入铜阴极板中，影响阴极板的品级。为了减少锑铋等杂质元素对铜阴极板质量的影响，铜电解液在循环的过程中增加除杂工序，产出锑铋渣进行开路处理。该渣中锑铋等杂质元素以氧化物的形态存在，同时还含有少量的砷，其中含Bi 8-30%、Sb 20-60%、Cu 0.1-0.25%、Fe5-15%、As 0.3-1.5%。对于铋冶金来说，锑是杂质元素，该渣含锑很高，需要将锑铋分离后再进行铋的精练。采取传统湿法酸浸的工艺分离锑铋并进行铋精练，除锑率达95%以上，但是工艺流程长，材料消耗高，废液排放量大，浸出液中铁和氯离子浓度高，溶液粘度大，渣的过滤和洗涤较为困难，且产出的精铋含铋< 99% ;采取还原熔炼-火法精练的方法处理锑祕渣，传统祕的火法精练包括恪析除铜-氧化除砷铺-碱性精练除碲-加锌除银-氯化精练-最终精练，工艺流程长、能耗高、环保压力大，铋的回收率较低。采取湿法-火法精练的联合工艺处理锑铋渣，虽然能得含铋多99%的精铋，但湿法处理过程中存在大量难处理的高盐废水，火法精练过程中铋的回收率低，能耗高，环保压力大，整个工艺流程长，操作复杂，5?动强度大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对锑铋渣中锑铋分离技术以及传统湿法、火法、湿法-火法联合工艺处理含铋渣技术的不足，提出了一种工艺流程短、锑铋分离效果好、锑脱除率高、环境友好且能直接产出精铋的火法冶炼工艺方法。
[0004]本发明采取如下的技术方案实现上述目的:
一种铜精炼系统锑铋渣生产精铋的方法，其特征在于，所述方法首先将锑铋渣进行低温熔炼，产生的高铋合金采用真空冶金技术进行铋精练并进一步脱除高铋合金中残留的锑金属。
[0005]根据上述方法，所述低温熔炼过程中按工业纯碱加入量为锑量的1.2-2.5倍、粉煤的加入量为锑铋渣总量的2-4%进行配料，保温时间10min-90min，温度600°C -1300°C ；所述真空冶金控制条件为真空度3Pa-20Pa、保温时间1.5h_2.5h，温度700°C -1100°C。
[0006]根据上述方法，经真空冶炼后得到的精铋通过浇铸系统浇铸成铋锭。
[0007]根据上述方法，处理的锑铋渣的质量百分比成分为:Bi 8-30%、Sb 20-60%、Cu
0.1-0.25%、Fe 2_15%、As 0.3-1.5%。
[0008]本发明的一种铜精炼系统锑铋渣生产精铋的方法，其特征在于采用真空冶金技术进行铋的精练，产出的精铋含铋(％)为^ 99.9。
[0009]采用本发明的方法，锑铋渣的锑铋能有效的分离处理，铋金属可以直接提取生产精铋，分离处理的锑金属可以作为氧化锑精矿进行销售，对铜电解液中锑铋等杂质元素的开路处理、为脱除铜阴极板中的杂质元素、提高铜阴极板的质量提供了良好的解决方法，本方法工艺流程短、锑脱除率高、环境友好、金属回收率高。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0011 ] 一种铜精炼系统锑铋渣生产精铋的方法，首先将锑铋渣进行低温熔炼脱除渣中的锑砷等杂质，富集铋金属。低温熔炼过程中产生的高锑渣，可作为氧化锑精矿销售。产生的高铋合金采用真空冶金技术进行铋精练并进一步脱除高铋合金中残留的锑金属，产生的精铋经浇铸后铸成铋锭进行外销。其处理工艺过程依次为:a.将含锑高的锑铋渣进行低温熔炼，锑铋渣经低温熔炼实现锑铋的分离，锑进入熔炼渣中，铋进入熔炼合金中，低温熔炼过程使用的熔剂是工业纯碱(含Na2C03> 99.2%、NaCl ( 0.7%)和粉煤(含C > 50%)，按工业纯碱加入量为锑量的1.2-2.5倍(即所含锑的质量的1.2-2.5倍)、粉煤的加入量为料量的2-4%进行配料，保温时间10-90min，温度600-1300°C ；b.低温熔炼产生的熔炼渣按氧化锑精矿的标准外销；c.低温熔炼产生的熔炼合金经真空冶金实现铋的精练和锑、砷的脱除，控制条件为真空度3-20Pa、保温时间1.5-2.5h，温度700_1100°C。d.产出的精铋通过浇铸系统浇铸成铋锭，用于外销。
[0012]以下通过具体实施实例进一步说明本发明。
[0013]实施例1
某厂锑铋渣成分(％)为:Bi 11.19、Sb 50.35、Cu 0.175、Fe 2.72、As 0.91。首先将这种铺祕渣低温恪炼，按纯碱加入量为铺量的1.2倍、粉煤加入量为料量的2%进行配料，保温时间60min，温度900°C，合金产率为14%，得到的高铋合金成分(％)为:Bi 77.85,Sb 14.35、Cu 1.21, Fe 0.97、As 0.23 ;高铋合金经真空冶金技术精练并进一步脱除锑砷，控制工艺条件是真空度3Pa，保温时间2h，温度1000°C，精铋产率76%，得到精铋典型成分(％)为:Bi99.90、Sb 0.005、Cu 0.0024、Fe 0.0013、As 0.003 ;含锑合金典型成分(％)为:Bi 8.03、Sb59.77、Cu 5.04、Fe 4.04、As 0.94。整个过程 Sb 脱除率为 96.01%，铋的回收率 97.40%。
[0014]实施例2
某厂锑铋渣成分(％)为:Bi 10.47、Sb 30.89、Cu 0.12、Fe 5.24、As 0.74，首先将这种铺祕渣低温恪炼，按纯碱加入量为铺量的2.0倍、粉煤加入量为料量的2%进行配料，保温时间40min，温度1000°C，合金产率14%，得到的高铋合金成分(％)为:Bi 74.30、Sb 5.19、Cu 0.83,Fe 1.87、As 0.19 ;高铋合金经真空冶金技术精练并进一步脱除锑砷，控制工艺条件是真空度5Pa，保温时间2.5h，温度900°C，精铋产率72%，得到精铋典型成分(％)为:Bi99.91、Sb 0.005、Cu 0.002、Fe 0.003、As 0.001 ;含锑合金典型成分(％)为:Bi 8.44、Sb18.32、Cu 2.96、Fe 6.68、As 0.66。整个过程 Sb 脱除率为 97.65%，铋的回收率 99.35%。
[0015]实施例3
某厂锑铋渣成分(％)为:Bi 21.05、Sb 35.51、Cu 0.18、Fe 8.17、As 1.21，首先将这种锑铋渣低温熔炼，按纯碱加入量为锑量的2.5倍、粉煤加入量为料量的3.5%进行配料，保温时间50min，温度1100°C，合金产率27%，得到的高铋合金成分(％)为-Bi 77.10、Sb 2.49、Cu 0.63、Fe 1.51、As 0.16 ;高铋合金经真空冶金技术精练并进一步脱除锑砷，控制工艺条件是真空度20Pa，保温时间2h，温度800°C，精铋产率75%，得到精铋典型成分(％)为:Bi99.90、Sb 0.004、Cu 0.001、Fe 0.002、As 0.002 ;含锑合金典型成分(％)为:Bi 8.69、Sb9.70^ Cu 2.51、Fe 6.05, As 0.62。整个过程 Sb 脱除率为 98.11%，铋的回收率 98.89%。
[0016]实施例4
某厂锑铋渣成分(％)为:Bi 15.57、Sb 43.89、Cu 0.15、Fe 14.21、As 0.38，首先将这种锑铋渣低温熔炼，按纯碱加入量为锑量的1.5倍、粉煤加入量为料量的2.5%进行配料，保温时间60min，温度800°C，合金产率21.5%，得到的高铋合金成分(％)为-Bi 71.33、Sb7.23、Cu 0.68、Fe 3.30、As 0.09 ;高铋合金经真空冶金技术精练并进一步脱除锑砷，控制工艺条件是真空度10Pa，保温时间1.5h，温度1000°C，精铋产率68%，得到精铋典型成分(%)为:Bi 99.90、Sb 0.004、Cu 0.004、Fe 0.005、As 0.001 ;含锑合金典型成分(％)为:Bi10.69、Sb 22.37、Cu 2.1UFe 10.32、As 0.27。整个过程 Sb 脱除率为 96.46%，铋的回收率98.50%ο
[0017]实施例5
某厂锑铋渣成分(％)为:Bi 8.00、Sb 20.38、Cu 0.23、Fe 7.54、As 0.88，首先将这种铺祕渣低温恪炼，按纯碱加入量为铺量的1.8倍、粉煤加入量为料量的2%进行配料，保温时间30min，温度600°C，合金产率10%，得到的高铋合金成分(％)为-Bi 78.57、Sb 4.10、Cu 2.23,Fe 1.07,As 0.31 ;高铋合金经真空冶金技术精练并进一步脱除锑砷，控制工艺条件是真空度8Pa，保温时间1.8h，温度1100°C，精铋产率77%，得到精铋典型成分(％)为:Bi
99.90、Sb0.005、Cu 0.0043、Fe 0.0014、As 0.004 ;含锑合金典型成分(％)为:Bi 7.15、Sb17.79、Cu 9.69、Fe 4.65、As 1.33。整个过程 Sb 脱除率为 97.99%，铋的回收率 98.21%。
[0018]实施例6
某厂锑铋渣成分(％)为:Bi 25.97、Sb 59.24、Cu 0.UFe 2.1UAs 0.45。首先将这种铺祕渣低温恪炼，按纯碱加入量为铺量的2.5倍、粉煤加入量为料量的4%进行配料，保温时间lOmin，温度1300°C，合金产率为32%，得到的高铋化合金成分(％)为-Bi 79.05,Sb 7.39、Cu 0.30,Fe 0.33,As 0.05 ;高铋合金经真空冶金技术精练并进一步脱除锑砷，控制工艺条件是真空度15Pa，保温时间1.5h，温度700°C，精铋产率70%，得到精铋典型成分(％)为:Bi
99.90、Sb0.005、Cu 0.0006、Fe 0.0005、As 0.0007 ;含锑合金典型成分(％)为:Bi 30.39、Sb 24.61、Cu 1.0UFe 1.10、As 0.16。整个过程 Sb 脱除率为 96.01%，铋的回收率 97.40%。
【主权项】
1.一种铜精炼系统锑铋渣生产精铋的方法，其特征在于，所述方法首先将锑铋渣进行低温熔炼，产生的高铋合金采用真空冶金技术进行铋精练并进一步脱除高铋合金中残留的锑金属。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低温熔炼过程中按工业纯碱加入量为铺量的1.2-2.5倍、粉煤的加入量为铺祕渣总质量的2-4%进行配料，保温时间10min-90min，温度600°C -1300°C ;所述真空冶金控制条件为真空度3Pa_20Pa、保温时间1.5h-2.5h，温度 700。。-1100。。。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，经真空冶炼后得到的精铋通过浇铸系统浇铸成铋锭。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，处理的锑铋渣的质量百分比成分为:Bi 8-30%、Sb 20-60%、Cu 0.1_0.25%、Fe 2_15%、As 0.3-1.5%。
【专利摘要】本发明公开了一种铜精炼系统锑铋渣生产精铋的方法，本发明将含Bi？8-30%、Sb？20-60%、Cu？0.1-0.25%、Fe？5-15%、As？0.3-1.5%的锑铋渣采用低温熔炼，产生的高铋合金采用真空冶金技术进行精练并进一步脱除锑砷等杂质，精练铋金属。整个过程锑的脱除率不低于96%，铋的回收率不低于97%。采用本发明的方法，锑铋渣的锑铋能有效的分离处理，铋金属可以直接提取生产精铋，分离处理的锑金属可以作为氧化锑精矿进行销售，对铜电解液中锑铋等杂质元素的开路处理、为脱除铜阴极板中的杂质元素、提高铜阴极板的质量提供了良好的解决方法，本方法对现有生产不造成影响，工艺流程短、锑脱除率高、环境友好、金属回收率高。
【IPC分类】C22B30/02, C22B7/04
【公开号】CN105420506
【申请号】CN201510848133
【发明人】杨志强, 高晓婷, 卢苏君, 欧晓健, 张鹏, 张晗, 陈彩霞, 芦越刚, 邓民晖, 马永峰
【申请人】金川集团股份有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月30日