含鉍物料混合熔煉(combined smelting of material containing bismuth)是指在同一冶金爐內的高溫條件下實現硫化鉍、氧化鉍和含鉍原料同時熔煉，產出粗鉍的過程，為鉍冶煉方法之一。在熔煉過程中，同時發生氧化鉍的還原反應、硫化鉍的置換反應和硫化鉍與氧化鉍之間的反應熔煉反應。
基本介紹
- 中文名：含鉍物料混合熔煉
- 外文名：combined smelting of material containing bismuth
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 屬性：鉍冶煉方法
簡介,原理,工藝,產物,
簡介
含鉍物料混合熔煉(combined smelting of material containing bismuth)是指在同一冶金爐內的高溫條件下實現硫化鉍、氧化鉍和含鉍原料同時熔煉，產出粗鉍的過程，為鉍冶煉方法之一。
原理
在熔煉過程中，同時發生氧化鉍的還原反應、硫化鉍的置換反應和硫化鉍與氧化鉍之間的反應熔煉反應。
(1)還原反應。在混合熔煉高溫範圍內，碳燃燒產生的CO為金屬氧化物的還原劑，將爐料中的Bi2O3、PbO、Cu2O等金屬氧化物還原成金屬。將Fe2O3還原成FeO。還原出的金屬鉍與其他雜質金屬互熔而形成粗鉍。
(2)置換反應。在混合熔煉高溫下。鐵屑將爐料中的硫化鉍置換成金屬鉍。
(3)反應熔煉反應。在混合熔煉所處理的爐料中，同時存在硫化鉍與氧化鉍。因為大多數鉍精礦都是硫化鉍與氧化鉍一道混合採選富集的，有的冶煉廠還特意將氧化鉍渣與硫化鉍精礦一道混合配料熔煉，以減少添加劑投入量，提高冶金爐生產率。爐料中的硫化鉍與氧化鉍在爐內高溫下相互反應生成金屬鉍和SO2。
工藝
含鉍物料配以鐵屑、純鹼、螢石和煤粉，在反射爐或旋轉爐內進行熔煉。一個熔煉周期為16-24h，其中熔化和沉澱時間為14h，熔煉溫度控制在1523K，放渣和放鉍鋶仍維持1523K的高溫、放粗鉍時控制在973K溫度左右。由於爐料間相互作用，氧化快渣中的Bi2O3、Cu2O、Sb2O3等可與硫化鉍精礦中的硫化物反應而使之脫硫，以減少置換劑鐵屑的投入量，提高了鋶中銅的含量，增加含鉍物料的處理量。因此，混合熔煉與硫化鉍精礦沉澱熔煉比較，前者降低了燃料和輔助材料的消耗，提高了冶金爐生產率、粗鉍質量、鋶中銅富集度和設備利用率，因而提高了產量，降低了成本。
產物
包括粗鉍、鉍鋶、渣和煙塵。
粗鉍中除主成分金屬鉍外，還含有雜質金屬鉛、銅、銻、銀、金等。由於提鉍物料不同，粗鉍的組成範圍波動很大，一般含鉍在75%-85%之間，也有高達95%以上或低至60%以下的。鉛是粗鉍中的主要雜質，含量波動在1%-35%之間，一般粗鉍組成中的鉍與鉛之和大於95%。銀是粗鉍中最難分離也是最有回收價值的雜質，在粗鉍的進一步精煉中，除回收鉛、銅和銻外，還必須考慮對銀的綜合回收。粗鉍中的微量金，隨銀一道回收。混合熔煉產出的煙塵中，一部分粗粒塵在煙道沉降，大部分由袋濾器收集。煙塵含鉍約51-15%，含鉛約5%-15%，並含砷、銻等氧化物，需經處理回收其中的有價組分。
