铋中矿湿法处理的实例

一、西南地区某厂采用FeCl₃浸出铋中矿。所使用之原料如表1所示，所采用之工艺流程如图1所示。

表1  铋中矿成分（%）

图1  铋中矿湿法提铋工艺流程图

1、三氯化铁浸出。浸出液成分：Fe^3＋ 30～35克／升、HCl 20～30克／升；液固比：4∶1；机械搅拌，常温浸出：浸出时间：4小时。

浸出渣含铋低于0.3%；铋的浸出率高于98%。

2、铁粉置换海绵铋。铁屑耗量：0.45～0.5千克／千克铋；置换后液含铋低于0.5克／升。

3、三氯化铁再生

（1）氯气氧化法。通氯时间2小时，常温，再生液含Fe^3＋高于35克／升。

（2）隔膜电解法。电解液成分中阴极液含HCl 40～50克／升，Bi^3＋ 40～70克／升：阳极液含Fe^2＋ 30～40克／升：槽电压2～2.3伏；电流密度为200～300安／米²；电解液温度55～60℃；周期为8小时；极距100～120毫米；阴、阳极均采用石墨板，皆为0.3米²；阳极隔膜套采用微孔塑料板；电积后液含铋10克／升。

铋电积效率90%～95%；Fe^2＋的氯化率95%～98%。

4、海绵铋熔铸。海绵铋洗涤过滤后，含铋64%～69%，含铁6%～8%，熔化时，锅中先加入固体碱约200千克，升温熔化，熔化后再加入海绵铋，如海绵铋含铜高，可在其中拌入适量硫磺粉再装锅。

每吨粗铋耗碱0.55～0.65吨，耗硫磺0.07～0.09吨。粗铋含铋97%～98.5%，铋的直接回收率为95%～96%。

碱渣捞出后，水浸回收固碱，浸出渣可用选矿或冶炼方法回收铋与铜。

（二）设备

1、浸出设备。2米³钢罐，内衬腔，底部衬瓷砖，机械搅拌浸出罐两个，一个用于三氯化铁浸出；一个用于浸出液中加新铋中矿还原。

2、置换设备。在浸出罐内进行置换反应。

3、再生设备

（1）氯气氧化法设备。密封的衬胶钢罐，直径为1米，罐高1.6米，三个钢罐串联，供氯气管为环形多孔塑料管，由顶部插入，尾气经水吸收后排空。

（2）隔膜电解法设备。电积槽用10毫米厚塑料板焊成，内部尺寸1400×500×570毫米，底部呈锥形，阴阳极之间并联，槽与槽之间串联后并联。

（4）熔铸设备。铸钢锅。

二、华东地区某厂进行了用三氯化铁浸出多金属硫化铋精矿的半工业试验。所用之原料列于表2。

表2  硫化铋精矿化学成分（%）

其工艺流程如图2所示。

图2  FeCl₃浸出硫化铋精矿工艺流程

从图1可见，用三氯化铁加盐酸浸出硫化铋精矿，与浸出铋中矿类似，主要也经过四道工序，即三氯化铁浸出、铁屑置换、氯气再生与海绵铋熔铸。

（一）工艺技术条件及指标

1、三氯化铁浸出。浸出温度98～106℃；浸出时间2小时；精矿粒度－200目占90%以上：Fe^2＋浓度为70～90克／升：液固比：从3∶1到2∶1；浸出液酸度：HCl 20～30克／升：浸出后液杂质含量：Cu 2.5～3克／升、Pb 1～1.7克／升，Ag 0.1～0.4克／升、Fe 2.5～3克／升。

铋浸出率高于99%；浸出渣含Bi低于0.3%；银提出率高于98%；浸出渣含银17～260克／吨；铅浸出率高于95%；渣率40%～60%。

2、铁屑置换。常温置换：置换时间4～6小时：控制pH0.4～0.6；铁屑系数1.5左右。

铋置换率高于98%；银置换率高于98%；置换后液含铋0.3克／升左右。

3、氯气再生。通氯时间2小时，再生前溶液含Fe^3＋低于2克／升，常温下再生后液Fe^2＋～95克／升；在反应罐外喷淋冷水，以利于反应进行，因为2FeCl₂＋Cl₂＝2FeCl₃是放热反应。

4、海绵铋熔铸。投料比例：碎碱∶海绵铋0.6～0.7∶1∶缓慢升温至650℃经历8小时。

（二）设备

1、浸出设备。φ850毫米复合防腐层浸出槽，钛材蛇形加热器，搅拌机；球磨机550×550：耐酸泵1／2BA－6玻璃钢耐酸泵，钛材轴。

2、置换设备。φ850毫米置换槽，高1米；耐酸泵φ100塑料泵；陶瓷过滤器150升。

3、再生设备。150、350升再生反应罐各一只；真空泵SZ－2水环式；水套冷却器600升。

4、熔铸设备。φ1200毫米熔铸锅一只。