[发明专利]一种粗铋火法精炼的方法

说明书

本发明公开了一种粗铋火法精炼的方法，属于火法冶金技术领域。先将粗铋经过熔析除铜后，再进行一次真空蒸馏去除铅、银等杂质，然后经氯化精炼和最终精炼工序，得到精铋。本发明方法用真空蒸馏技术取代精炼锅加锌除银工序，并去除其中一部分铅、锑、碲、砷，降低工人劳动强度，且通过二次真空蒸馏，在真空炉中可直接收集到银含量很高的粗银，产生的二次粗铋可循环利用，大大地节约了成本，又减少后续除锌工序，大幅降低后续氯化精炼通氯气量，很大程度上减轻对环境的危害，提高了铋的直收率。整个工艺过程安全可控，操作方便，所用设备简单，对原料普适性高，铋直收率高，废渣产生量少。

技术领域

本发明涉及火法冶金技术领域，具体涉及一种粗铋火法精炼的方法。

背景技术

金属铋是一种银白色的脆性金属，延展性差，易成粉末，其化学性质稳定，是一种环境友好材料，在陶瓷、半导体材料、核工业、化工、消防和电气设施等领域具有重要的作用。

铋矿还原熔炼、沉淀熔炼和混合熔炼产出的粗铋含有许多的杂质，即使是含铋很高的富铋精矿，经过熔炼后，其纯度仍不能满足用户的要求。粗铋的杂质成分主要分为铜、铅、银、砷、锑、碲、锡等，他们对铋的性质影响较大，不能直接应用，因此必须进行进一步的精炼。粗铋精炼的方法，主要分为火法精炼和电解精炼。目前，世界主流的粗铋精炼方法为火法精炼。火法精炼主要的优点是生产能力高，对原料的选择性小，可以精炼各种成分含量的粗铋。

由于各厂冶炼的粗铋成分含量差别较大，生产规模及设备条件等也不尽相同，因此火法精炼的流程也不一样。当粗铋中杂质含量较高时，常采用如图1所示的火法精炼原则流程，其中每一道工序去除一种或者二种杂质，而有的杂质常在几种作业中去除，如锑、碲、铅、银等。而对于杂质含量较少的粗铋，常省去除砷、锑、碲的工序，只需3-4道火法精炼的流程就可以得到精铋，精铋回收率高达98％。

随着技术的发展，许多研究者开始寻求改进传统火法精炼粗铋的流程，以降低其成本，减少环境污染。如在公开号为CN101358298A的专利文献中，公开了一种铋精炼过程中除银的方法，该法是在图1所示的常规火法精炼流程的基础上，先进行氯化除铅，然后直接进行氯化除银，以替代加锌除银工序。在公开号为CN1124783A的专利文献中，公开了一种自粗铋中除去铅锌的方法，该法是在加锌除银工序后，用磷酸或磷的氧化物替代氯气去除剩余的铅、锌。

传统或改进火法精炼粗铋的生产工艺，都需采用加锌除银工序或氯化除铅工序。加锌除银工序中产生的银锌壳会带走部分的铋，直接影响铋的直收率，且还需对银锌壳做进一步处理以回收其中的银，回收率不高，处理流程也很复杂，带入的锌还需作进一步的处理。而对于氯化精炼工序，也存在很多缺点，如通入的氯气会伤害人身，污染操作环境，高温下严重腐蚀设备等。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种粗铋火法精炼的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种粗铋火法精炼的方法，具体步骤如下：

S1、将粗铋进行熔析除铜，直至粗铋中铜含量小于0.003wt％；

S2、将经步骤S1除铜的粗铋在压力为5-40Pa、温度为1050-1100℃条件下一次真空蒸馏获得一次粗铋和高银粗铋；高银粗铋在压力为20-80Pa、温度为900-1000℃条件下二次真空蒸馏获得粗银和二次粗铋，二次粗铋返回一次真空蒸馏过程继续蒸馏；

S3、将步骤S2得到的一次粗铋依次经氯化精炼、最终精炼和铸锭后获得符合标准的精铋。

进一步地，所述步骤S1中，所述粗铋中含Bi量80wt％。

进一步地，所述步骤S1中，熔析除铜的过程为：

将粗铋在熔析锅中熔化后，在600-620℃下捞去熔化渣，然后温度降至500-530℃捞去第一次除铜渣，然后温度降至350-380℃时捞去第二次除铜渣。