硫化铋－氯离子－水系E－pH图

杨显万等计算绘制了298K下Bi₂S₃－Cl^－－H₂O系E－pH图和E－lg[Cl^－]图（见图1和图2），图中相应的反应方程式和平衡方程式略。

图1  Bi₂S₃－Cl^－－H₂O系E-pH图

图2  Bi₂S₃－Cl^－－H₂O系E－lg[Cl^－]图

从图3、图1和图2可以看出：

图3  Bi（Ⅲ）－S－H₂O系电位－pH图

（一）在不含Cl^－的溶液中，反应Bi₂S₃＋6H^＋＝2Bi^3＋＋3H₂S不可能发生（其平衡pH＝－3.67），且Bi₂S₃的氧化电位较高（0.42V）。在含Cl^－的溶液中，上述反应的平衡线显著右移（pH＝－0.027），同时Bi₂S₃的氧化电位也显著下降。也就是说，在含可以与Bi形成配合物的Cl^－的水溶液中，Bi₂S₃无论是酸溶还是氧化都比在不含Cl^－的溶液中要容易。因此在含Cl^－的酸性介质中，通过湿法冶金来处理Bi₂S₃在热力学上是可行的。

（二）Fe^3＋和Cu^2＋完全可以氧化Bi₂S₃，溶液中Fe^3＋的存在有利于Bi₂S₃的浸出。

（三）保持溶液有一定的酸度是很有必要的，盐酸的加入具有如下的作用：有利于元素硫的生成。促进氧化铋矿的溶解，提高铋在溶液中的溶解度，防止铋盐的水解。

（四）Bi₂S₃可通过两种途径浸出

化学溶解：

化学氧化：

在采用矿浆电解技术处理铋矿时，还存在着Bi₂S₃的阳极氧化：

（五）析出元素硫的平衡pH值上限为－2.34，下限为－5.54。当pH值大于－2.34时，硫化物中的硫应氧化成HSO₄^－或SO₄^2－。事实上，由于动力学的原因，80%以上的硫仍以单质形态产出。