铜转炉白烟灰湿法提取铋的工艺研究

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1、中图分类号亚墨!ZUDC669．1硕士学位论文学校代码!Q§三三．密级公珏铜转炉白烟灰湿法提取铋的工艺研究ExtractionofBismuthfromCopperConverterFlueDustsbyHydrometallurgicalProcess作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：廖婷冶金工程有色金属冶金冶金与环境学院陈白珍教授陈亚讲师论文答辩日期兰竺堡墨丝答辩委员会主席墨堑孑中南大学二O一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的

2、研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：扭日期：世年』妇尘日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技

3、术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：兽每导师签名峭日期．坐年上月坚日铜转炉白烟灰湿法提取铋的工艺研究摘要：我国铋冶炼生产的原料中有60％是来自其它金属(铅、铜、锡等)冶炼过程中产出的含铋副产品和中间产物，这些原料的有价金属含量复杂、品位也高低不等。铜转炉白烟灰是火法炼铜过程中产生的烟尘，经浸出可回收其中的多种有价重金属，也是铜冶炼过程中产出的一种含铋原料。本文所研究的原料来自某公司的铜转炉白烟灰，其中绝大部分的有价金属如铜、镉、锌、铟等得到了有效回

4、收，但所生产的白烟灰浸出渣中铋的含量仍高达3％，具有很高的经济价值。当前，国家及各个行业都在大力发展循环经济及环保产业，为了实现资源的合理化利用和可持续发展，研究从白烟灰中回收铋仍具有十分重要的意义。根据白烟灰中铋含量低，铅、铜、砷含量高的特点，本文采取湿法工艺从铜转炉白烟灰中提取铋。对铜转炉白烟灰的浸出工艺进行了研究。根据白烟灰的成分特点，分别用稀硫酸及H2S04--NaCl混合溶液对白烟灰进行两次酸浸处理，重点对二次酸浸的工艺参数进行了优化。结果表明，以O．5mol·L—H2S04为浸出剂对白烟灰进行一次酸浸

5、可将大部分Zn、Cd、Cu、Fe等元素进行分离，同时铋和锑得到富集，再以一次浸出渣为原料，在温度为60。C、液固比为2：1、硫酸浓度为2mol·L～、氯离子浓度为2．5mol·L1的条件下进行二段逆流循环浸出，铋的平均浸出率达到95．08％，所得酸浸液中铋离子浓度为16．00g·L～。对酸浸液中铋的分离工艺进行了研究。首先绘制了[C1]为2．5mol‘L。的条件下Bi(III)--CI--H20系中lg[Bi3+]T--pH图和Sb(III)--C1--H20系中lg[Sb3+】T--pH图，从理论上分析了调节p

6、H值从酸浸液中将锑铋进行分离的可能性。在此基础上，以质量浓度为15％的氨水为中和剂，考察了终点pH值对Bi、Sb、As、Pb、Cu五种元素沉出率的影响，确定调节pH值在O．5～3．0之间分段水解，得到铋、砷含量分别为36．2％、19．1％的富铋沉淀和锑、砷含量分别为19．13％、27．17％的富锑沉淀，其中富铋沉淀中铋的回收率为96％。然后对Bi--As--H20体系进行热力学分析，绘制了标准状态下的e--pH图，选择用NaOH溶液对富铋沉淀进行碱浸脱砷处理，并对碱浸脱砷工艺进行了优化。在NaOH浓度为2tool

7、·L一，温度为25℃，液固比为5：1，II反应时间为30rain的条件下脱砷率为97．05％，得到铋含量为57．48％的脱砷后富铋物料。同时对铋的分离工艺过程中产出的脱砷碱液和富锑沉淀进行了处理，分别得到砷酸钠晶体和纯度为79．18％的海绵锑。以脱砷后富铋物料为原料，通过“硝酸溶解一铁粉置换"工艺制备海绵铋，重点考察了铁粉用量和置换时间对铋置换率和海绵铋纯度的影响，在铁粉过量系数为1．5、置换时间为20min的条件下铋的置换率为98．1％，得到纯度为90．55％的海绵铋。以该海绵铋为原料，通过两次“溶解一置换”除

8、锑，三次“溶解一中和水解”除铁，煅烧的工艺制备出符合电子工业用氧化铋标准(SJ／T10678—1995)的高纯氧化铋。图42幅，表30个，参考文献110篇。关键词：铜转炉烟灰；浸出；海绵铋；氧化铋分类号：TF817111ExtractionofBismuthfromCopperConverterFlueDustsbyHydrometallurgicalProcessAbs