一種含鉍化合物低溫還原熔煉的方法
【專利摘要】一種含鉍化合物低溫還原熔煉的方法，本發(fā)明將含鉍化合物與淀粉同時加入到錐形混料機中攪拌混合，混合物料連續(xù)輸送至間接加熱的熔煉鍋中，然后加熱至要求溫度進行熔煉，產(chǎn)出的金屬鉍進一步處理。本發(fā)明在間接加熱條件下采用淀粉作為還原劑，實現(xiàn)含鉍化合物低溫還原熔煉產(chǎn)出金屬鉍的目的，還原熔煉溫度降低至800～850℃，鉍的直收率達到95.0%以上。
【專利說明】
-種含祕化合物低溫還原膝煉的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及有色冶金領(lǐng)域中火法冶金過程，特別是含祕化合物低溫還原烙煉的火 法冶金方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 祕是重要的重有色金屬，但其礦物大多與鶴、鋼、鉛、錫和銅等金屬礦物共生，很少 形成單獨具有開采價值的礦床，往往在其它主金屬如鶴鋼等金屬選礦過程中分離出祕精 礦，所W硫化祕精礦是重要的祕礦產(chǎn)資源。另外，含祕較低的礦石在選礦過程中祕進入主金 屬礦物精礦產(chǎn)品，然后再從主金屬冶煉過程的副產(chǎn)物中回收，如銅冶煉的煙灰和鉛冶煉的 氧化祕渣等。
[0003] 祕的冶煉工藝通常是含祕原料經(jīng)過火法冶煉和濕法冶煉方法富集后產(chǎn)出粗祕，然 后采用火法精煉或電解精煉方法產(chǎn)出合格精祕。按照富集過程采用方法的不同，分為火法 冶煉工藝和濕法冶煉工藝。
[0004] 祕的傳統(tǒng)火法冶煉工藝主要有沉淀烙煉、還原烙煉和混合烙煉=種方法。沉淀烙 煉則主要用于處理含祕較高的硫化祕精礦，還原烙煉適合于處理含祕氧化物的原料，混合 烙煉適合于處理既含硫化祕礦又含氧化祕的原料。其中沉淀烙煉方法是基于鐵對硫的親和 力大于祕與硫的親和力，在烙融狀態(tài)下用金屬鐵將硫化祕中的祕置換產(chǎn)出金屬祕，即用純 堿和蛋石作烙劑，加入足夠的鐵屑做還原劑，在高溫下鐵屑將硫化祕精礦中的祕置換出來， 產(chǎn)出粗祕、煙塵和烙煉渣，粗祕再經(jīng)過精煉過程產(chǎn)出精祕。還原烙煉則是用在高溫下用炭將 氧化祕渣還原產(chǎn)出粗祕，主要用于處理含祕氧化物原料，對于硫化祕礦則需要賠燒脫硫使 其轉(zhuǎn)化為氧化物后進行。而混合烙煉法則是將上述兩種方法結(jié)合起來，不僅兼有兩者的優(yōu) 點，而且便于生產(chǎn)操作，所W混合烙煉法是目前應(yīng)用最廣泛的方法。而低溫烙鹽直接煉祕技 術(shù)是近些年開發(fā)的新技術(shù)，提出W金屬氧化物為固硫劑，在溫度800~950°C下烙煉直接產(chǎn) 出粗祕和金屬硫化物，金屬硫化物經(jīng)過賠燒脫硫后返回使用。該工藝具有烙煉溫度低和主 體工藝簡單的優(yōu)點，但是存在輔助設(shè)施龐大和綜合成本高的缺點。
[0005] 硫化祕精礦的濕法處理工藝主要有礦漿電解法、=氯化鐵浸出-鐵粉置換法，=氯 化鐵浸出-隔膜電積法，=氯化鐵浸出-水解沉祕法，氯氣選擇性浸出法，鹽酸-亞硝酸浸出 法和氯化水解法等。礦漿電解法則是在氯化物體系中采用電解的方法實現(xiàn)祕的溶出與電沉 積等過程，具有工藝流程短的優(yōu)點，但是生產(chǎn)過程操作復(fù)雜，難W順利運行。氯化物體系濕 法處理工藝主要是在氯化物體系中用=氯化鐵、氯氣和亞硝酸等作為氧化劑氧化浸出硫化 祕精礦，祕氯化祕的形式進入溶液，然后再用鐵粉置換、水解沉淀和還原干饋等方法回 收浸出液中的祕。濕法處理工藝具有操作簡單的優(yōu)點，但是存在有價金屬分散嚴重、處理工 藝長、廢水量大和金屬回收率低等缺點。
[0006] 無論W何種祕原料為處理對象，最終都需要將含祕化合物烙煉產(chǎn)出金屬祕，目前 工業(yè)應(yīng)用最多的都是在反射爐中還原烙煉，即將含祕化合物與還原粉煤混合后加入到反射 爐內(nèi)，采用燃燒粉煤或重油方式加熱，實現(xiàn)祕的還原烙煉。由于使用還原粉煤作為還原劑， 帶來兩方面問題:一方面是烙煉溫度高，為了使還原煤中的造渣組分順利造渣，需要將烙煉 溫度保持1100~1200°c之間；另一方面是祕氧化物高溫下易與造渣組分形成玻璃體，使得 還原烙煉渣中祕夾雜量大幅度上升，大幅度降低了祕的直收率，也降低了生產(chǎn)效率，運些問 題一直困擾著生產(chǎn)企業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服傳統(tǒng)含祕化合物還原烙煉方法的不足，本發(fā)明提供一種采用淀粉作還原 劑低溫還原烙煉含祕化合物并產(chǎn)出金屬祕，且能耗低和環(huán)境污染小的火法冶金方法。
[0008] 為達到上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:含祕化合物與淀粉同時加入到錐形混 料機中攬拌混合，混合物料連續(xù)輸送至間接加熱的烙煉鍋中，然后加熱至要求溫度進行烙 煉，產(chǎn)出的金屬祕進一步處理。本技術(shù)方案的實質(zhì)是在間接加熱條件下采用淀粉作為還原 劑，實現(xiàn)含祕化合物低溫還原烙煉產(chǎn)出金屬祕的目的。
[0009] 具體的工藝過程和參數(shù)如下： 1、攬拌混料 將含祕化合物與淀粉在錐形混料機內(nèi)充分混合。將含祕化合物與淀粉按照重量比100: 6.0~15.0加入到錐形攬拌混料機中，控制攬拌速度10~60r/min攬拌30~ISOmin，攬拌混 合后將混合物料輸送至低溫還原烙煉工序使用。
[0010] 2、低溫還原烙煉 混合物料經(jīng)過低溫還原烙煉產(chǎn)出金屬祕。將上述混合物料連續(xù)加入到烙煉鍋內(nèi)，采用 間接加熱方式使烙煉鍋溫度維持在800~850°C，啟動攬拌并使轉(zhuǎn)速維持在30~15化/min， 烙煉產(chǎn)出的金屬祕連續(xù)排出烙煉鍋，金屬祕直接鑄錠或進一步精煉提純。低溫還原烙煉過 程主要化學(xué)反應(yīng)如下：
(1) 所述的含祕化合物是=氧化二祕和氯氧祕中的一種或兩種。
[0011] 所述的淀粉是小麥、玉米、大米、紅馨和±豆農(nóng)作物淀粉中的一種或多種。
[0012] 本發(fā)明適用于處理含祕化合物，其中祕W重量百分比計為Bi45.0~88.0 %，也適 合處理含祕煙塵。
[0013] 本發(fā)明與傳統(tǒng)的含祕化合物處理方法比較，有W下優(yōu)點：1、本發(fā)明在間接加熱方 式下采用淀粉作為還原劑，使含祕化合物低溫還原烙煉產(chǎn)出金屬祕，祕直收率達到95.0%W 上；2、本發(fā)明采用淀粉作為還原劑，將還原烙煉溫度由傳統(tǒng)的1150~1200°C降低至800~ 85(TC，大大降低了含祕化合物低溫還原烙煉的能耗;3、本發(fā)明具有工藝過程操作簡單、技 術(shù)指標穩(wěn)定、勞動強度小和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0014] 圖1:本發(fā)明工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[00巧]實施例1: 原料=氧化二祕中祕W重量百分比計為88.50%，所使用的淀粉為小麥淀粉。將1000g= 氧化二祕與85g小麥淀粉同時加入到錐形攬拌機中，控制攬拌速度30r/min攬拌120min，攬 拌混合后將混合物料加入到烙煉鍋內(nèi)，采用燃燒天然氣的間接加熱方式使烙煉鍋內(nèi)溫度維 持在835°C，啟動攬拌使轉(zhuǎn)速維持在60r/min，烙煉產(chǎn)出的金屬祕連續(xù)排出，祕的直收率達到 97.5〇/〇。
[0016] 實施例2: 原料氯氧祕中祕W重量百分比計為58.5%，所使用的淀粉為小麥淀粉。將lOOOg氯氧祕 與95g小麥淀粉同時加入到錐形攬拌機中，控制攬拌速度30r/min攬拌120min，攬拌混合后 將混合物料加入到烙煉鍋內(nèi)，采用燃燒天然氣的間接加熱方式使烙煉鍋內(nèi)溫度維持在835 °C，啟動攬拌使轉(zhuǎn)速維持在60r/min，烙煉產(chǎn)出的金屬祕連續(xù)排出，祕的直收率達到96.8%。
【主權(quán)項】
1. 一種含鉍化合物低溫還原熔煉的方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 攪拌混料 將含鉍化合物與淀粉按照重量比100:6.0~15.0加入到攪拌混料機中，控制攪拌速度 10~60r/min攪拌30~180min，攪拌混合后將混合物料輸送至低溫還原恪煉工序使用； (2) 低溫還原熔煉 將上述混合物料連續(xù)加入到熔煉鍋內(nèi)，采用間接加熱方式使熔煉鍋溫度維持在800~ 850 °C，啟動攪拌并使轉(zhuǎn)速維持在30~150r/min，熔煉產(chǎn)出的金屬鉍連續(xù)排出熔煉鍋，金屬 鉍直接鑄錠或進一步提純。2. 如權(quán)利要求1所述的含鉍化合物低溫還原熔煉的方法，其特征在于所述的含鉍化合 物是三氧化二祕和氯氧祕中的一種或兩種。3. 如權(quán)利要求1所述的含鉍化合物低溫還原熔煉的方法，其特征在于所述的淀粉是小 麥、玉米、大米、紅薯和土豆農(nóng)作物淀粉中的一種或多種。4. 如權(quán)利要求1所述的含鉍化合物低溫還原熔煉的方法，其特征在于:所述含鉍化合物 中鉍的重量百分比為Bi45.0~88.0%。
【文檔編號】C22B30/06GK106048224SQ201610501290
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】劉偉鋒, 傅新欣, 鄧循博, 朱鵬春, 令紅斌, 楊天足, 張杜超, 陳霖
【申請人】中南大學(xué)