白烟灰综合利用报告

1、转炉烟尘中有价金属综合利用技术与实践转炉烟尘中有价金属综合利用技术与实践进展报告进展报告马瑞新2015.03综合循环和环境治理水平提升研究和实践综合循环和环境治理水平提升研究和实践主要内容主要内容 课题的目的意义课题的目的意义1 研究思路研究思路2 目前进展目前进展3 下一步工作安排下一步工作安排4一、课题的目的意义一、课题的目的意义1.烟尘中有价元素铜、铋质量几乎占了烟尘的40%；因此着重考虑对铜、铋进行回收；2.选择完最佳生产工艺后处理现在待销的氯氧铋产品，解决企业资金占用问题；3.确定最佳的含铋产品的种类及含铋材料的功能化与高值化 3.铋的消费结构铋产品的应用消费结构（中国、美国、日本）

2、铋产品的应用消费结构（中国、美国、日本）1.世界最大的铋金属生产国：全球80%以上金属铋产量，出口铋类产品约占国际市场供应量的60%以上 2.“以铋代替铅”：食品、玩具、化妆品等特定领域3.拓展应用：医学、航空航天、核工业等领域。 特别是铋系超导材料、核燃料冷却剂、温差半导体材料等，促进我国铋产业从国际分工中低端向中高端提升4.我国铋的产业现状我国铋的产业现状1.烟尘成分Cu%Fe%Bi%Pb%Ni%Zn%As%Sb%S%Al2O3%SiO2%Co%20.640 2.425 14.374 4.832 0.069 0.565 0.848 0.013 14.957 1.282 19.306 0.0

3、55 现场提供的烟尘成分分析（现场提供的烟尘成分分析（XRF）CuFeBiPbNiZnAsAlCoCaSnCaBa23.880.9515.505.000.0570.660.340.260.0500.100.160.100.053国家有色金属材料分析检测中心国家有色金属材料分析检测中心ICP-AES分析结果分析结果Be、Cr、Mg、Mn、Sb、Ti、V、Tl均小于均小于0.05% 2.烟尘及中间产物的烟尘及中间产物的XRD分析分析3.烟尘成分差异国内主要冶炼厂烟尘成分国内主要冶炼厂烟尘成分Cu%Pb%Zn%Bi%Cd%As%2025 250.51.5 7140 0.8481 谦比希烟尘主要成分谦

4、比希烟尘主要成分特点：除铜以外，以铋为主，同时含特点：除铜以外，以铋为主，同时含Pb、As 其它企业以其它企业以Pb为主，铋含量很少。为主，铋含量很少。二、研究思路1.火法处理工艺： 2.湿法处理工艺：3.电化学处理工艺：湿法处理制备氯氧铋、选择电化学工艺生产金属铋核心问题：含铋溶液的深度净化深度净化是核心，关键工艺：铅、砷铅、砷与铋的分离。方案选择的技术经济分析方案选择的技术经济分析材料材料单价单价传统火法传统火法单耗单耗 成本成本单耗单耗电解法电解法单耗单耗 成本成本煤3003.51050纯碱13001.013000.2260铁屑13000.91170萤石15000.2300粉煤2000.

5、2400.360电0.580040045002250盐酸30000.41200重油20000.2400合计46603770取决于当地电价高低：如果电价高于取决于当地电价高低：如果电价高于0.7元元/度，则火法更经济度，则火法更经济还有全湿法流程的铁屑置换法生产海绵铋还有全湿法流程的铁屑置换法生产海绵铋本研究是以全湿法流程为基础进行，得到的高纯本研究是以全湿法流程为基础进行，得到的高纯BiOCl或含铋溶液均适用或含铋溶液均适用三、实验工作 浸出实验：烟尘、一次浸铜渣、二次浸铜渣、氯氧化铋二次浸出。 发现的问题： (1)氯氧化铋纯度低；(2)洗铋渣中有BiOCl现场取回的现场取回的BiOCl产品，

6、酸溶实物产品，酸溶实物加入絮凝剂以后加入絮凝剂以后 O-K Mg-K Si-K S-K Cl-K Ti-K Fe-K Cu-K As-K Pb-L Bi-L 57.52 0.74 38.39 0.70 0.42 0.58 1.09 0.18 0.00 0.00 0.18 55.54 38.64 0.59 0.44 0.62 1.04 0.00 1.92 1.20 O-K Si-K S-K Cl-K Ti-K Fe-K As-K W-L Pb-L Bi-Llx(4)_pt1 49.14 29.78 1.31 1.24 3.90 1.85 0.79 11.37 0.00 0.62 O-K Mg-K

7、 Si-K S-K Cl-K Ti-K Fe-K Cu-K As-K Pb-L Bi-L500pt1 57.52 0.74 38.39 0.70 0.42 0.58 1.09 0.18 0.00 0.00 0.18盐酸不溶物干燥以后的照片及盐酸不溶物干燥以后的照片及EDS结果结果原因分析 SiO3 2-离子 开始沉淀的pH 铁离子的价态 Fe2+、Fe3+ 砷离子HAsO42- 还是HAsO42-形式存在溶液净化二次浸铜渣酸溶除杂后液二次浸铜渣酸溶除杂后液 现场取回的现场取回的BiOCl酸溶产物酸溶产物氯氧铋产品对比现场取样：Cu:1.52.20%；Pb:3.044.18%；As:3.043.

8、95%自制样品：Cu:0.02%； Pb:1.2%； As:0.03% As：不突出了；Cu：问题不大 Pb：比较突出比较突出；分步沉淀法脱铅工艺探索 分步沉淀法可以脱出铅，但是不能脱除砷分步沉淀法可以脱出铅，但是不能脱除砷 但是，控制但是，控制pH=1左右的时候，会有约左右的时候，会有约30%的铋的铋沉淀下来。造成物料在流程中的循环。沉淀下来。造成物料在流程中的循环。现有除铅、除砷总结 目前单独除砷、分步除铅基本可以达到比较高纯的含铋溶液。但是分步除铅会增加物料循环。 探索更好的除铅方法。 根据文献，探索无机离子交换剂。目前已经合成了Bi2(WO4)3作为铅离子交换剂，脱铅性能待检测。问题2洗铋渣含BiOCl 洗铋渣中洗铋渣中存在存在BiOCl 原因：渣原因：渣中的中的Bi3+水解水解 建议工艺建议工艺修改如下修改如下图所示图所示对现有流程的改进建议对现有流程的改进建议 现有工艺为一步酸浸 改成两步逆流酸浸 洗铋渣不洗铋渣不会有会有BiOCl 洗铋渣含洗铋渣含Cu降低降低下一步工作安排下一步