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含铋物料的混合熔炼

2019-03-04   
    铋是元素周期表中第六周期第VA族元素。原子序数83,化学元素符号Bi,原子量为208.98,原子的外电子层构型6S26P3。铋的熔点271℃,沸点1560℃,密度9.75g/cm3,铋是逆磁性最强的金属,铋能与锡、镉、镓等金属配制成易熔合金。铋的化学性质不生动,在室温湿空气只细微氧化。    铋的化合物近百种,重要的有硫化铋、氧化铋、等。硫化铋和氧化铋在地壳中别离以天然矿藏辉铋矿(Bi2S3)和铋华(Bi2O3)形状存在。地壳中铋的丰度为1×10-5%,我国铋的储量和年产量均居国际前列。铋首要用作易熔合金,制作锅炉和压力容器的安全活塞,医药中也有必定使用。天然界独自铋矿床罕见,多与钨、钼、铅、铜矿共生。与钨钼砂共生矿,分选时可产出铋精矿,而与铅、铜共生,只能以副产品形状在首要金属出产进程归纳收回。出产铋的办法分火法和湿法两类,前者包含沉积熔炼、混合熔炼等办法,后者有氯化浸出和矿浆电解等工艺。我国的铋工业是从20世纪50年代创业的,开端是用还原熔炼法从铅电解阳极泥中提取铋,60年代开端用沉积法熔炼铋精矿提铋,经改善工艺,又呈现了混合熔炼法,能够一起处理硫化铋精矿和含氧化铋物料,明显提高了金属收回率。70年代在炼铋设备方面,选用回转炉替代反射炉熔炼取得成功,大大减轻了劳动强度。80年代研讨开宣布矿浆电解法,90年代用于铋提取冶金进人工业使用阶段。    出产用铋精矿含铋20%-64%,还原剂多选用粉煤,熔剂有铁屑、纯碱和萤石等。工艺进程包含熔化一造锍一放锍一放铋等过程。熔炼时,将硫化铋精矿、含氧化铋的渣、烟尘、熔剂、粉煤均匀混合,分批量自反射炉顶加人炉内,炉温750℃时进料,炉料在1200-1300℃发作沉积反响,生成铜锍、金属铋和炉渣与烟气。碳质还原剂发作的CO与炉猜中Bi2O3反响生成金属铋:                              Bi2O3+3CO====2Bi+3CO2    炉猜中心的铁屑与Bit S3发作置换反响:                                Bi2S3+3Fe====2Bi+3FeS    生成的FeS进人铜锍。炉猜中的 Bi2O3还会与Bi2S3进行交互反响,生成金属铋和SO2气体:                              Bi2S3+2Bi2O3====6Bi+3SO2    熔炼产品成分见表。[next]














 铋矿混合熔炼产品成分/%


产品称号

Bi

Pb

Cu

Fe

S

SiO2

SO2


粗铋

71~73

21~22

0.4

1.3

 

 

 


铜锍

0.4

0.4

8.1

31.2

23.2

 


炉渣

0.12

2.9

 

30(FeO)

5.7

 


烟尘

8.5

6.6

 

 

5~9

 


烟气

 

 

 

 

 

0.5
    熔炼设备为反射炉,按炉床面积巨细有6m2和10m2两种炉型。因为铋的密度大(9.7g/m3),容易发作炉底渗漏现象,因而把反射炉底砌筑在钢板焊成的槽壳内。炉子的一端砌有燃烧室,另一端为上升排烟道,炉子侧墙近炉底处铋放出口,加料口设在炉子顶部。    反射炉的床能率为0.9-1.2t/(m2.d),铋的直收率91%-93%,每出产1t铋的耗费为:纯碱34kg,铁屑336kg,燃料煤1877kg,萤石280kg。    熔炼产出的粗铋还含有相当多的Pb、As、Cu、Sb、Ag等杂质成分,有必要逐个除掉才干契合工业使用要求。精粹的办法有火法精粹和电解精粹,能够得到含Bi>99.99%的精铋,化学成分到达国家规定标准。

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