铋冶炼的工艺流程.doc

柿竹园铋反射炉冶炼的工艺流程还原煤铁 屑铋精矿纯 碱 熔炼返渣 精炼返渣配料、制粒反射炉熔炼粗 铋稀 渣烟 尘冰 铜熔 化 外售水泥厂 布袋收尘熔化渣 布袋收尘尘氧化除As、Sb烟 气 外 售加锌除银烟 尘烟 气银锌渣 除银铋 外 售 烟囱排空通氯除铅锌送回收金、银车间氯化铅锌渣除锌铋高温精炼外 售精 铋 柿竹园铋反射炉熔炉的工艺流程图一、铋的冶炼工艺：铋的冶炼工艺有1、铋的还原熔炼，其原理是氧化铋加还原剂碳在高温下还原: 2 Bi2O3 + 3 C = 2 Bi + 3 CO2 。（1）;2、铋的置换熔炼，其原理是硫化铋加置换剂铁在高温下置换: Bi2S3 + 3 Fe= 2 Bi + 3 Fe S 。（2） 3、铋的混合熔炼，其原理是硫化铋加氧化铋在高温下混合熔炼： Bi2S3 + 2 Bi2O3 = 6 Bi + 3 SO2 。（3） 二、柿竹园的铋熔炼一）、铋的熔炼的机理及反应式： 铋的熔炼的机理是利用金属铁对硫的亲和力在高温的条件下大于金属铋的原理，用铁屑置换辉铋矿中的铋，而脉石部分与纯碱造渣。 铋的熔炼的主要反应式： 铋的置换反应：Bi2S3 + 3 Fe= 2 Bi + 3 Fe S 。（4） 脉石造渣的反应：SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2 。 （5） 二）、铋的熔炼的工艺： 铋的熔炼过程主要有：进料 熔化 造流 沉淀 炉底放铋 放冰铜 降温投下批炉料等几个步骤。熔炼产物主要有：粗铋、铜锍、炉渣、烟尘和烟气。粗铋积累10吨入精炼锅内精炼；铜锍含有铜、贵金属、Fe、S等元素，可外售；炉渣又可分可返回渣和不可返回稀渣两部分，可返回渣最终要同烟尘一起返炉前配料系统进行配料，不可返回稀渣冷却后堆存，外售水泥厂；烟尘主要含有铋金属、和纯碱等，需要返回熔炼系统；烟气成分主要是CO2、 SO2、 N2及水蒸汽等可到达国家标准从烟囱排放。3.烟气收尘熔炼炉的烟气经砖烟道和铁烟道导流后进入冷水降温器进行余热利用，热水可作生产和生活用，换热降温后烟气进入表面冷却器再降温到达120后经布袋收尘室收尘，收尘后的烟气通过烟囱排空、捕集的烟尘返回配料制粒系统配料。铋熔炼烟气参数见表4-23。铋熔炼烟气参数见表表4-23烟气量m3/h烟气温度烟气速度m/s烟气含尘量g/m3烟气成分备 注CO2SO2N2H2O39001302.21.510120.0375.35.1布袋入口二、铋的精炼一）、铋精炼的工艺流程： 铋的精炼过程主要有：粗铋 升温熔化 氧化精炼除As、Sb加锌除银 通氯除锌、铅 加碱除氯高温精炼 精铋（99.995%）等几个步骤。精炼产物主要有：精铋、精炼返渣、银锌渣、氯化铅、锌渣、碱渣、氧化精炼的砷锑灰。精铋为主产品；熔化精炼返渣、碱渣返回铋熔炼；银锌渣送金银车间回收贵金属（金、银）；氯化铅、锌渣和氧化精炼的砷锑灰都对外销售。二）、铋精炼过程的反应机理及反应式：高温跑As、Sb的工艺机理是粗铋熔融液在高温（680750）的条件下，鼓入压缩空气，使As、Sb氧化挥发。2 As + 3 O2 = 2 As 2 O 3。（6）2 Sb + 3 O2 = 2 Sb 2 O 3。（7）同时空气也与铋液发生氧化反应生成氧化铋，氧化铋再与杂质金属发生反应使铋置换出来，杂质金属As、Sb被氧化挥发。其反应式：4 Bi + 3 O2 = 2 Bi2O3。 （8）Bi2O3 + 2 As = As 2O3+ 2 Bi。 （9）Bi2O3 + 2 Sb = Sb 2O3+ 2 Bi 。 （10）加锌除银的机理是锌可以与微量Cu和金、银形成稳定的金属间化合物这些化合物熔点高（490900之间）几乎不溶入铋液中，比重较铋小的银锌渣壳 ，而浮在铋溶液面上被捞除分离。其反应式：Ag + Zn = ( Ag- Zn) 相或相。 （11）氯化除锌铅的机理是加锌除银后的铋液中，还溶解有约2%的锌，必须在精炼中除去，而铅是粗铋中的主要杂质。当向熔融铋液中通入氯气，可以有效除去锌与铅：Zn + Cl2 = Zn Cl2。 （12）Pb + Cl2 = Pb Cl2。 （13）在氯化除锌、铅过程中，生成的氯化铋又会被锌与铅还原。2 BiCl3 + 2 Zn = 3 ZnCl2+ 2 Bi。 （14）2 BiCl3 + 2 Pb = 3 PbCl2+ 2 Bi。 （15）氯化锌熔点283、比重小（2.9克/厘米3），上浮至铋液表面呈液态覆盖，防止氯气跑出铋液。到了终点，舀出氯化锌浮渣。然后氯化除铅，操作温度一般在350400，PbCl2 的密度是5.9克/厘米3 ，熔点是498，也较铋液轻而上浮成固态浮渣覆盖铋液表面，防止氯气的挥发损失和污染环境。高温精炼的机理为氯化精炼是可逆的置换反应，为了除去残留的比铋更易氧化的痕迹元素，如氯、锌、碲、锑、铁、铅等必须进行高温精