火法炼铋烟尘的处理

火法炼铋，含尘炉气经干法收尘净化，产出烟尘。烟尘分熔炼烟尘与除砷、锑精炼烟尘两种。熔炼烟尘量约为熔炼炉加料量的5～10%，而精炼烟尘量则视粗铋含砷，锑量确定。两种烟尘成分列于表1。

表1  烟尘成分（%）

一、熔炼烟尘的处理

（一）返回配料。将上炉产出的烟尘，返回下炉配料。此法的优点是充分利用现有设备和人力，不须另增加处理烟灰的设备和投资，即可回收烟尘中的铋，缺点是在粗炼中，砷与锑形成闭路循环，使粗铋中砷，锑含量增加；同时炉内易产生黄渣，形成炉结，恶化炉况，操作现场受砷污染，劳动条件差。

（二）烟尘单独处理。将烟尘配入5%左右的还原煤粉，装入反射炉内进行还原熔炼，产出稀渣与Pb－Bi合金。

熔炼温度约1100℃，炉时8～16小时。

Pb－Bi合金成分（%）；Bi40～45%；Pb40～45%；Sh3～7%；As1～5%。

由于烟尘密度小，粒度小，未经制粒，在还原熔炼中，约有三分之一被炉气带走，使烟尘返回量大，同时由于烟尘含铋低，使燃料消耗量大，生产率低。

二、精炼除砷、锑烟坐的处理

精炼烟尘含砷与锑高，可用作生产As₂O₃与Sb₂O₃的原料。

根据As₂O₃与Sb₂O₃蒸气压的不同，控制温度可将二者分离。表2列举了As₂O₃与Sb₂O₃的蒸气压。

表2  As₂O₃与Sb₂O₃的蒸气压

（一）生产三氧化二砷

1、工艺流程。如图1。

图1  生产As₂O₃工艺流程

2、主要技术条件。配科比为：煤粉3～5%、水分5～10%、烟尘100%；压成φ20～30毫米小球，干燥温度100～120℃；焙烧温度450℃左右；焙烧时间8～10小时。

3、主要设备。压球机一台，转速70转／分；干燥箱，焙烧炉、布袋收尘器各一台。

4、产品用途。三氧化二砷用于玻璃、皮革、搪瓷、颜料、农药、医药和国防工业。

5、产品质量（%）。As₂O₃95～98，H₂O0.5～1.0；白度：50～60度；细度：98%通过60目。

（二）生产As－Sb台金

1、工艺流程。如图2。

图2  生产As－Sb合金工艺流程

2、主要技术条件。配料时，烟灰中配入木炭粉作还原剂，还原剂配入量5～10%，拌匀。蒸馏采用蒸馏塔，下部采用铸铁质坩埚装料，塔中部有筛板，填入木炭层，下层温度控制在700℃，使砷、锑还原蒸发。中层温度控制在约800℃，使木炭层红热。挥发之砷，锑蒸气及少量As₂O₃、Sb₂O₃，通过炽热之术炭层后被完全还原。在蒸馏塔上部装有冷凝板，挥发之砷，锑蒸气在板上冷凝为块状As－Sb合金。

3、产品用途。用于配制蓄电池栅极。将砷锑合金用铅皮包裹加入熔融铅中，使铅含砷达0.5%，含锑约0.07%。

4、产品质量。（As＋Sb）＞99%，其中含砷80～95%。产品呈疏松块状结晶，有金属光泽。

（三）生产三氧化锑

1、工艺流程。如图3。

图3  生产三氧化二锑工艺流程

2、主要技术条件。还原熔炼配料比为：锑渣∶纯碱∶煤粉＝100∶（5～15）∶（5～10）；熔炼温度为1000～1100℃。碱性精炼主要用于脱砷，至含砷低于0.1%；精炼温度800～850℃，消耗纯碱5～10%，分次加入；消耗硝酸钠1～2%，分次加入。灰吹主要用于脱铅，至含铅低于0.1%，灰吹温度为550～600℃。

3、主要设备。反射炉一台（熔池1米²）；布袋收尘器一台（钢构件，过滤面积1.5米²）；顎式破碎机一台；吸滤包装机一台。

4、产品用途。用作各种树脂，帆布、纸张、涂料等的防火剂、石油化工、合成纤维的催化剂、媒染剂、乳白剂，以及合成锑盐和制造白色搪瓷，玻璃的原料。

5、产品质量。Sb₂O₃＞98%，As＜0.05%。