一种硫化铋精矿的熔池熔炼方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102321814A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102321814A(43)申请公布日2012.01.18(21)申请号201110260279.3(22)申请日2011.09.05(71)申请人中南大学地址410008湖南省长沙市岳麓区左家垅麓山南路932号(72)发明人杨天足张杜超刘伟锋滕明珺宾万达李俊(74)专利代理机构中南大学专利中心43200代理人胡燕瑜(51)Int.Cl.C22B30/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种硫化铋精矿的熔池熔炼方法(57)摘要一种硫化铋精矿的熔池熔炼方法，本发明将硫化铋精矿与熔剂、烟尘、粉煤按照一定的配比进行配料后，加入到熔融氧化底渣并通入富氧空气进行氧化熔炼，产出粗铋合金、烟尘和富铋渣；液态富铋渣与熔剂、还原煤按照一定的配比进行混合后，加入到熔融还原底渣并通入适量富氧空气进行还原熔炼，产出粗铋合金、烟尘和可供烟化炉的炉渣。熔池熔炼硫化铋精矿可以直接产出粗铋合金，不需要加入铁屑，生产成本低；氧化熔炼时烟气中SO2浓度达到10%~22%，可以用来制酸，使原料中的硫得到有效回收，同时解决低浓度SO2污染问题；还原熔炼处理富铋渣，铋冶炼回收率得到进一步提高。CN102384ACCNN110232181402321821A权利要求书1/1页1.一种硫化铋精矿的熔池熔炼方法，硫化铋精矿成份质量百分范围为：Bi25~65，Fe3~25，S15~30，Pb0~20，Cu0~5，其特征在于包括以下过程：A配料：将硫化铋精矿与熔剂、烟尘进行混合配料，熔剂为石灰石、石英砂和铁矿石，加入量满足氧化熔炼渣型要求为FeO与SiO2重量比为1.2~1.75:1、CaO与SiO2重量比为0.4~0.9:1，加入的烟尘为铋精矿总重量的0~15%，控制上述炉料粒度为10~20mm和水份6%~10%；B氧化熔炼：将配好的物料加入到熔融的氧化底渣中进行氧化熔炼，氧化底渣与炉料的重量比控制为1~5:1，熔炼温度控制在950~1250℃，同时通入体积浓度为21%~95%的富氧空气，熔炼20~60min后，停止通入富氧空气，在上述熔炼温度下澄清0~30min，得到粗铋合金和液态富铋渣；氧化熔炼过程中所产生的烟尘则通过负压进行收尘；C液态还原熔炼：将液态富铋渣直接加入到熔融的还原底渣中进行还原熔炼，加入的石灰石、石英砂和铁矿石满足还原熔炼渣型的范围要求为FeO与SiO2重量比为1~1.4:1、CaO与SiO2重量比为0.3~0.7:1，还原底渣与富铋渣的重量比控制为1~5:1，加入的粉煤量以维持熔炼温度在1150～1350℃，同时通入体积浓度为21%~40%的富氧空气，熔炼20~60min后，停止通入富氧空气，在上述熔炼温度下澄清0~30min，得到粗铋合金和炉渣，熔炼过程中所产生的烟尘则通过负压进行收尘。2.根据权利要求1所述的硫化铋精矿的熔池熔炼方法，其特征在于：熔剂中所述的石灰石含CaO＞45%，石英砂含SiO2>90%，铁矿石含Fe＞41%、含SiO2＜20%。3.根据权利要求1所述的硫化铋精矿的熔池熔炼方法，其特征在于：步骤C粉煤含C＞65%。2CCNN110232181402321821A说明书1/3页一种硫化铋精矿的熔池熔炼方法技术领域[0001]本发明涉及冶金领域中火法冶金过程，特别是一种硫化铋精矿的熔池熔炼方法。背景技术[0002]含铋矿石经过选矿可以产出硫化铋精矿，其中铋主要以辉铋矿（Bi2S3）形态存在，从铋精矿中提取金属铋主要有火法和湿法两种处理工艺。[0003]铋的火法冶炼工艺主要有沉淀熔炼、还原熔炼和混合熔炼三种方法。还原熔炼适合于处理含铋氧化物的原料，混合熔炼适合于处理既含硫化铋矿又含氧化铋矿或渣等的原料，沉淀熔炼则主要用于处理含铋较高的硫化铋精矿。目前以沉淀熔炼方法应用最多，该方法基于铁对硫的亲和力大于铋与硫的亲和力，在熔融状态下用金属铁将硫化铋中的铋置换出来产出金属铋。即用纯碱和萤石作熔剂，加入足够的铁屑做还原剂，在高温下铁屑将硫化铋精矿中的铋置换出来，产出粗铋合金、烟尘和熔炼渣，粗铋合金再经过熔析脱铜、氧化除砷锑、氯化除铅、加锌除银和氯化精炼等工序产出精铋。[0004]硫化铋精矿的湿法处理工艺主要有三氯化铁浸出-铁粉置换法，三氯化铁浸出-隔膜电积法，三氯化铁浸出-水解沉铋法，氯气选择性浸出法，盐酸-亚硝酸浸出法和氯化水解法等，即在氯化物体系中用三氯化铁、氯气和亚硝酸等作为氧化剂氧化浸出硫化铋精矿，铋以三氯化铋的形式进入溶液，然后再用铁粉置换、隔膜电积、水解沉淀和还原干馏等方法回收浸出液中的铋。[0005]上述硫化铋精矿的处理工艺主要存在如下缺点：（1）沉淀熔炼过程需加入大量铁屑和纯碱，导致生产成本和