一種用氧化鉍渣制備鉍電解液的方法
【專利摘要】本發明提供了一種用氧化鉍渣制備鉍電解液的方法，其特征是：磨細的氧化鉍渣在氟硅酸體系浸出后過濾，浸出渣返回銀轉爐吹煉過程，首先向浸出液中加入鉛粉以置換溶液中的銅，除銅后液加入硫酸回收鉛，硫酸沉鉛凈化后所得溶液即為合格鉍電解液。本發明采用氟硅酸體系浸出，實現鉍鉛銅和銀的分離，不僅貴金屬積壓少，而且金屬浸出率高。
【專利說明】一種用氧化鉍渣制備鉍電解液的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及冶金領域中濕法冶金過程，特別是有效地用氧化鉍渣制備鉍電解液的 濕法冶金方法。
【背景技術】
[0002] 銅鉛陽極泥的火法處理工藝采用的思路是采用還原熔煉和氧化精煉兩個過程脫 除賤金屬，產出富集了貴金屬的金銀合金，其中，貴鉛的氧化精煉過程根據各種雜質金屬的 氧化難易程度不同，分三個階段氧化，首先是銻、砷和鉛氧化進入煙塵，其次是吹入空氣使 秘和鉛氧化形成氧化秘漁，最后是加入氧化劑使銅、硒和締氧化產出締漁，氧化秘漁中主要 含有秘、鉛和銅，以及少量鋪和砷。
[0003] 有關氧化鉍渣中提取鉍的方法研究很多，通常是采用火法熔煉或鹽酸溶解等方法 富集產出粗鉍，然后再利用火法精煉或電解精煉產出合格鉍錠。
[0004] 火法熔煉方法則是將氧化鉍渣與熔劑混合后在反射爐或轉爐中熔煉，直接產出粗 鉍，該方法已經工業化生產，無廢水排放，但是存在金屬回收率低、工藝流程長、處理能力 低、成本高和環境污染嚴重等缺點。而鹽酸溶解則是在硫酸和鹽酸體系中直接溶解鉍，鉛和 銀分別以硫酸鉛和氯化銀狀態進入浸出渣，含鉍溶液水解產出鉍渣，鉍渣再經過還原熔煉 產出粗鉍，該方法可以做到有價金屬的綜合回收，但是仍然存在金屬回收率低、處理成本高 和廢水量大等缺點。
[0005] 粗鉍的精煉主要包括火法精煉和電解精煉兩種，火法精煉工藝主要包括加硫除 銅、氧化除砷銻、堿性精煉除錫、加鋅除銀和氯化除鉛鋅等工序，其中對整個過程影響最大 的是加鋅除銀和氯化除鉛兩個工序，這兩個工序不僅耗時長，而且會引起金屬回收率大幅 度降低和環境污染問題。電解精煉主要包括氯化物、氟硅酸和熔鹽等三種體系，其中氯化物 和氟硅酸體系被廣泛的應用于工業生產，氯化物體系的電解液由鹽酸和氯化鉍溶液組成， 氟硅酸體系的電解液由氟硅酸和氟硅酸鉍溶液組成，電解精煉方法具有能耗低、操作簡單、 產品質量穩定等優點。
[0006] (①熊德強，肖金娥.從金銀冶煉氧化渣中回收鉍的生產實踐，貴金 屬，2005,26(2):16?21.②汪立果·鉍冶金·北京，冶金工業出版社，1986.③王志 雄，吳祖祥，戴艷平.從含鉍多金屬物料中綜合提取有價金屬的工藝，中國專利， ZL200710034666. 9, 2009 年 2 月 18 日）。
【發明內容】
[0007] 為了克服傳統鉍電解液制備方法的不足，本發明提供一種能有效制備鉍電解液且 過程無污染的濕法冶金方法。
[0008] 本發明為達到上述目的采用的技術方案是：磨細的氧化鉍渣在氟硅酸體系浸出后 過濾，浸出渣返回銀轉爐吹煉過程，首先向浸出液中加入鉛粉以置換溶液中的銅，除銅后液 加入硫酸回收鉛，凈化后液即為合格秘電解液。
[0009] 具體的工藝過程和工藝參數如下： 1破碎與細磨 將氧化鉍渣破碎并細磨至粒度100%過孔徑為44?220um的篩。
[0010] 2氟硅酸浸出 細磨后的氧化鉍渣在氟硅酸溶液中浸出，配制濃度為280?560 g/L氟硅酸溶液，按 液固比3?6 : 1加入細磨后的氧化鉍渣，控制反應溫度40?80°C和攪拌速度200?250r/ min，反應1?6h后過濾，浸出渣洗滌后返回轉爐，浸出過程中發生的化學反應如下： Bi203+3H2SiF6=Bi2 (SiF6) 3+3H20 (1) Me0+H2SiF6=MeSiF6+H20 (Me 為 Cu，Pb) (2)。
[0011] 3、凈化除銅 用鉛粉置換氟硅酸浸出液中的銅，向浸出液中加入銅質量含量3. 3?3. 5倍的鉛粉，在 溫度40?80°C和攪拌速度150?250r/min條件下反應1?2h，發生的化學反應為： CuSiF6+Pb= PbSiF6+Cu 丨 （3)。
[0012] 4、硫酸沉鉛 用硫酸沉淀除銅后液中的鉛，保持溶液溫度40?75°C和攪拌速度150?250r/min，向 除銅后液中加入溶液中鉛質量含量〇. 60?1. 60倍的硫酸，反應1?2h后過濾，產出硫酸 鉛渣，發生的化學反應為： PbSiF6+H2S04= H2SiF6+PbS04 丨 （4) 所述的氟硅酸、鉛粉和硫酸均為工業級試劑。
[0013] 本發明適用于處理銅鉛陽極泥火法熔煉過程產出的氧化鉍渣，其主要成分范圍 以重量百分比計為（％) :Bil5. 0 ?45. 0、PblO. 2 ?20. 0、CuO. 5 ?5. 0、AgO. 10 ?5. 0 和 SbO. 2 ?4. 5。
[0014] 本發明與傳統的提取鉍的方法相比較，有以下優點： 1、采用氧化鉍渣直接制備鉍電解液，實現了有價金屬的綜合利用，工藝流程短、金屬回 收率高；2、采用氟硅酸體系浸出，實現鉍鉛銅和銀的分離，不僅貴金屬積壓少，而且金屬浸 出率高；3、溶液循環利用，試劑消耗少、操作簡單；4、本發明勞動強度低、處理時間短、成 本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發明工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 本發明的工藝流程如圖1所示，包括步驟：S1破碎與細磨、S2氟硅酸浸出、S3凈 化除銅、S4硫酸沉鉛，下面結合實施例詳細說明本發明。
[0017] 實施例1 將塊狀氧化鉍渣用破碎并細磨至粒度100%過孔徑為150um的篩，其主要成分以重量百 分比計為（％) :Bi33. 0、Pbl2. 0、Cu2. 8、AgO. 85和Sbl. 2,其余為0 ;氟硅酸為工業級試劑，氟 硅酸含量40%，鉛粉和硫酸均為工業級試劑。
[0018] 配制濃度為280g/L的氟硅酸溶液1800ml，加入上述成分的氧化鉍粉末600g，保持 溫度60°C和攪拌速度200r/min，反應3h后過濾，浸出液體積1750ml，其主要成分為（g/L): Bill8. 2、Pb40. 8、Cu9. 72 和 Sb4. 28,浸出渣水洗后烘干重 60. 5g。
[0019] 氟硅酸浸出液加入鉛粉置換銅，保持溶液溫度60°C和250r/min，加入60g鉛粉并 反應2h后過濾，置換漁水洗后烘干，置換漁重量20. 4g。除銅后液加入硫酸沉淀鉛,保持溶 液溫度60°C和150r/min,加入50ml硫酸并反應lh后過濾，硫酸鉛漁烘干后重量為192. 5g。
[0020] 實施例2 將塊狀氧化鉍渣用破碎并細磨至粒度100%過孔徑為44um的篩。配制濃度為400g/L 的氟硅酸溶液3600ml，加入上述成分的氧化鉍粉末600g，保持溫度80°C和攪拌速度250r/ min，反應6h后過濾，得到氟硅酸浸出液。向氟硅酸浸出液加入銅質量含量3. 3倍的鉛粉置 換銅，保持溶液溫度80°C和250r/min,并反應lh后過濾，置換漁水洗后烘干。除銅后液加 入鉛質量含量1. 60倍的硫酸，反應lh后過濾，保持溶液溫度75°C和150r/min，加入50ml 硫酸并反應2h后過濾得到鉍電解液。
[0021] 實施例3 將塊狀氧化鉍渣用破碎并細磨至粒度100%過孔徑為220um的篩。配制濃度為560g/L 的氟硅酸溶液1800ml，加入上述成分的氧化鉍粉末600g，保持溫度40°C和攪拌速度200r/ min，反應lh后過濾，得到氟硅酸浸出液。向氟硅酸浸出液加入銅質量含量3. 5倍的鉛粉置 換銅，保持溶液溫度40°C和150r/min,并反應2h后過濾，置換漁水洗后烘干。除銅后液加 入鉛質量含量〇. 60倍的硫酸，反應lh后過濾，保持溶液溫度40°C和250r/min，加入50ml 硫酸并反應lh后過濾得到鉍電解液。
【權利要求】
1. 一種用氧化鉍渣制備鉍電解液的方法，其特征是：磨細的氧化鉍渣在氟硅酸體系浸 出后過濾，浸出渣返回銀轉爐吹煉過程，首先向浸出液中加入鉛粉以置換溶液中的銅，除銅 后液加入硫酸回收鉛，硫酸沉鉛凈化后所得溶液即為合格秘電解液。
2. 根據權利要求1所述的用氧化鉍渣制備鉍電解液的方法，其特征是工藝過程如下： (1) 破碎與細磨：將氧化鉍渣破碎并細磨至粒度100%過孔徑為44?220um的篩； (2) 氟硅酸浸出：細磨后的氧化鉍渣在氟硅酸溶液中浸出，配制濃度為280?560 g/L 氟硅酸溶液，按液固比3?6 : 1加入細磨后的氧化鉍渣，控制反應溫度40?80°C和攪拌 速度200?250r/min，反應1?6h后過濾； (3) 凈化除銅：用鉛粉置換氟硅酸浸出液中的銅，向浸出液中加入銅質量含量3. 3? 3. 5倍的鉛粉，在溫度40?80°C和攪拌速度150?250r/min條件下反應1?2h; (4) 硫酸沉鉛：用硫酸沉淀除銅后液中的鉛，保持溶液溫度40?75°C和攪拌速度 150?250r/min，向除銅后液中加入溶液中鉛質量含量0. 60?1. 60倍的硫酸，反應1?2h 后過濾得到合格鉍電解液。
【文檔編號】C22B7/04GK104099480SQ201410388634
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年8月9日 優先權日:2014年8月9日
【發明者】陳萬天, 宋國生, 陳知勇, 瞿繼育 申請人:江西龍天勇有色金屬有限公司