專利名稱：一種利用高銅含鉍溶液制備氧化鉍的方法
技術領域：
本發明涉及一種氧化鉍的制備方法，特別是應用濕法工藝從高銅(Cu ^ 10g/L)含鉍溶液中制備氧化鉍的方法。
背景技術：
在制備氧化鉍的傳統工藝流程中，通常是含鉍溶液(Cu < 0. 5g/L)先經過鐵粉置換、洗滌得到海綿鉍后，再經過1:1硝酸溶解、轉化、煅燒等工序得到氧化鉍產品；但在實際生產中，以銅轉爐煙灰(含有Cu、Zn、Fe、Pb、As、Bi等多種元素，成份復雜且含量變化較大) 為原料得到的含鉍溶液，具有銅含量高的特點，Cu ^ 10g/L,由于含鉍溶液中銅含量較高， 采用鐵粉置換鉍時，銅先于鉍被置換出來，產生的單質銅在后續的洗滌、溶解過程中很難除去，傳統工藝只適用于高鉍低銅溶液，制備過程可能產生砷化氫和氮氧化合物氣體，增加了操作過程中的危險，惡化了環境。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用高銅含鉍溶液制備氧化鉍的方法，本發明工藝過程簡單、操作環境好、采用濕法工藝。本發明所述高銅含鉍溶液是指每升溶液中銅的含量在 10 30g。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。一種利用高銅含鉍溶液制備氧化鉍的方法，其特征在于采用濕法工藝，在高銅含鉍溶液加入碳酸鈉沉鉍后得到碳酸氧鉍沉淀，該沉淀經過硝酸溶解、氨水-碳酸銨轉化、干燥與煅燒后得到氧化鉍產品；具體方法如下
1)在以銅轉爐煙灰為原料得到的高銅含鉍溶液中加入碳酸鈉調溶液PH=L5 2. 0， 得到含鉍20 35% (重量百分比)的碳酸氧鉍沉淀；
2)酸洗在pH=2.0的硫酸溶液中加入步驟1)中得到的碳酸氧鉍，在70 80°C的條件下反應30 35分鐘壓濾，得到含銅< 0. 5% (重量百分比)的碳酸氧鉍沉淀；
3)硝酸溶解取步驟2)所得碳酸氧鉍沉淀IOOOg用配好的5N硝酸在室溫下溶解55 65分鐘過濾，得濾液待用；
4)在步驟3)濾液中緩慢加入已配好的pH=9.0 9. 5的氨水-碳酸銨溶液，調節濾液 pH=2，繼續攪拌10分鐘，靜置55 65分鐘，過濾，得到硝酸氧鉍沉淀；
氨水-碳酸銨溶液是氨水碳酸銨飽和溶液的體積比=3:1的溶液；
5)氨水-碳酸氨溶液轉型用配好的氨水一碳酸氨溶液在室溫下使硝酸氧鉍沉淀轉化為碳酸氧鉍沉淀，氨水一碳酸銨溶液的用量按20mL/g-Bi計算，待反應30 35分鐘過濾，用純凈水將得到的碳酸氧鉍沉淀洗滌至中性，烘干后供煅燒使用；
氨水一碳酸氨溶液與步驟4)的相同；
6)碳酸氧鉍煅燒烘干后的碳酸氧鉍沉淀在500°C下煅燒2.5小時，得到氧化鉍產品。本發明以銅轉爐煙灰為原料得到的高銅含鉍溶液作為制備氧化鉍的原料，采用濕
3法工藝，經過碳酸鈉調節PH值，達到將銅、鉍分離的目的。高銅含鉍溶液經過沉鉍得到含鉍 20%以上的沉鉍渣后，再經過5N硝酸溶解、氨水-碳酸銨轉化、干燥、煅燒后得到氧化鉍產品。本發明具有工藝過程簡單、適用范圍廣的優勢，整個操作環節，大大降低了生成有毒砷化氫氣體的風險，降低了溶解時氮氧化合物的放出，改善了操作環境，既解決了資源的循環利用，也解決了環境保護的問題。
具體實施方式
實施例1
1)在以銅轉爐煙灰為原料得到的高銅(Cu含量為30g/L)含鉍溶液中加入碳酸鈉調溶液ρΗ=1· 5 2. 0，得到含鉍28. 5%碳酸氧鉍沉淀；
2)酸洗在pH=2.0的硫酸溶液中加入步驟1)中得到的碳酸氧鉍，在80°C的條件下反應30分鐘壓濾，得到含銅在0. 5%的碳酸氧鉍沉淀；
3)硝酸溶解取步驟2)所得碳酸氧鉍沉淀IOOOg用配好的5N硝酸在室溫下溶解60 分鐘過濾，得濾液待用；
4)在步驟3)濾液中緩慢加入已配好的pH=9.0的氨水-碳酸銨溶液，調節濾液pH=2， 繼續攪拌10分鐘，靜置60分鐘，過濾，得到硝酸氧鉍沉淀；其中氨水-碳酸銨是指氨水碳酸銨飽和溶液的體積比=3:1;
5)氨水-碳酸氨溶液轉型用配好的氨水一碳酸氨溶液在室溫下使硝酸氧鉍沉淀轉化為碳酸氧鉍沉淀，氨水一碳酸銨溶液的用量按20mL/g-Bi計算，待反應30分鐘過濾，用純凈水將得到的碳酸氧鉍沉淀洗滌至中性，烘干后供煅燒使用；
氨水一碳酸氨溶液與步驟4)的相同；
6)碳酸氧鉍煅燒烘干后的碳酸氧鉍沉淀在500°C下煅燒2.5小時，得到氧化鉍產品。實施例2
1)在以銅轉爐煙灰為原料得到的高銅(Cu含量為25g/L)含鉍溶液中加入碳酸鈉調溶液ρΗ=1· 5 2. 0，得到含鉍30. 6%碳酸氧鉍沉淀；
2)酸洗在pH=2.0的硫酸溶液中加入步驟1)中得到的碳酸氧鉍，在70°C的條件下反應35分鐘壓濾，得到含銅在0. 32%的碳酸氧鉍沉淀；
3)硝酸溶解取步驟2)所得碳酸氧鉍沉淀IOOOg用配好的5N硝酸在室溫下溶解65 分鐘過濾，得濾液待用；
4)氨水-碳酸銨溶液的pH=9.3，靜置55分鐘，余同實施例1 ；
5)待反應32分鐘過濾，余同實施例1；
6)碳酸氧鉍煅燒同實施例1。實施例3
1)在以銅轉爐煙灰為原料得到的高銅(Cu含量為15g/L)含鉍溶液中加入碳酸鈉調溶液pH=2. 0，得到含鉍33. 9%碳酸氧鉍沉淀；
2)酸洗在pH=2.0的硫酸溶液中加入步驟1)中得到的碳酸氧鉍，在75°C的條件下反應33分鐘壓濾，得到含銅在0. 08%的碳酸氧鉍沉淀；
3)硝酸溶解取步驟2)所得碳酸氧鉍沉淀IOOOg用配好的5N硝酸在室溫下溶解55 分鐘過濾，得濾液待用；
4)氨水-碳酸銨溶液的pH=9.5，靜置65分鐘，余同實施例1 ；5)待反應35分鐘過濾，余同實施例1；
6)碳酸氧鉍煅燒同實施例1。
權利要求
1.一種利用高銅含鉍溶液制備氧化鉍的方法，其特征在于采用濕法工藝，在高銅含鉍溶液加入碳酸鈉沉鉍后得到碳酸氧鉍沉淀，該沉淀經過硝酸溶解、氨水-碳酸銨轉化、干燥與煅燒后得到氧化鉍產品；所述高銅含鉍溶液。
2.如權利要求1所述的一種利用高銅含鉍溶液制備氧化鉍的方法，其特征在于具體方法如下1)在以銅轉爐煙灰為原料得到的高銅含鉍溶液中加入碳酸鈉調溶液PH=L5 2. 0， 得到含鉍20 35%的碳酸氧鉍沉淀；2)酸洗在pH=2.0的硫酸溶液中加入步驟1)中得到的碳酸氧鉍，在70 80°C的條件下反應30 35分鐘壓濾，得到含銅< 0. 5%的碳酸氧鉍沉淀；3)硝酸溶解取步驟2)所得碳酸氧鉍沉淀IOOOg用配好的5N硝酸在室溫下溶解55 65分鐘過濾，得濾液待用；4)在步驟3)濾液中緩慢加入已配好的pH=9.0 9. 5的氨水-碳酸銨溶液，調節濾液 pH=2,繼續攪拌10分鐘，靜置55 65分鐘，過濾，得到硝酸氧鉍沉淀；氨水-碳酸銨溶液是氨水碳酸銨飽和溶液的體積比=3:1;5)氨水-碳酸氨溶液轉型用配好的氨水一碳酸氨溶液在室溫下使硝酸氧鉍沉淀轉化為碳酸氧鉍沉淀，氨水一碳酸銨溶液的用量按20mL/g-Bi計算，待反應30 35分鐘過濾，用純凈水將得到的碳酸氧鉍沉淀洗滌至中性，烘干后供煅燒使用；氨水一碳酸氨溶液的體積比與步驟4)的相同；6)碳酸氧鉍煅燒烘干后的碳酸氧鉍沉淀在500°C下煅燒2.5小時，得到氧化鉍產品。
全文摘要
一種采用高銅含鉍溶液制備氧化鉍的方法，涉及一種氧化鉍的制備方法，特別是應用濕法工藝利用高銅含鉍溶液制備氧化鉍的方法。其特征在于針對金川公司銅轉爐煙灰浸鉍液特點(Cu≥10g/L)，采用全濕法工藝，碳酸鈉調節pH值，達到將銅、鉍分離的目的。高銅含鉍溶液經過沉鉍得到含鉍20%以上的沉鉍渣后，再經過5N硝酸溶解、氨水-碳酸銨轉化、干燥、煅燒后得到氧化鉍產品。該工藝適用范圍廣，大大降低了生成有毒砷化氫氣體的風險，降低了溶解時氮氧化合物的放出，改善了操作環境，解決了環境保護的問題。
文檔編號C22B3/46GK102242271SQ201110159949
公開日2011年11月16日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者任暉, 劉寧, 安生寶, 張國勇 申請人:金川集團有限公司