氯鹽體系下含鉍溶液凈化及氧化鉍制備的工藝研究.pdf

1、隨著復(fù)雜難處理低品位鉍礦增多，傳統(tǒng)熔煉工藝環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，濕法處理含鉍物料的研究愈來(lái)愈受到重視。鉍礦或含鉍煙塵等原料經(jīng)過(guò)不同的濕法浸出過(guò)程，鉍及其他伴生金屬以金屬離子的形式進(jìn)入到浸出液中。鹽酸氯鹽體系作為鉍濕法工藝最為常用的陰離子體系之一，研究如何在氯鹽體系下開(kāi)發(fā)一種有效、經(jīng)濟(jì)的除雜工藝具有重要意義。
　　基于本課題組前期關(guān)于交互焙燒、焙砂鹽酸浸出的思想，本文進(jìn)行了復(fù)雜氯化鉍溶液的凈化及直接制備氧化鉍產(chǎn)品的相關(guān)研究，以期為發(fā)

2、展環(huán)境友好的鉍濕法冶金新工藝提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐參考，實(shí)驗(yàn)得出如下結(jié)論:
　　(1)本文以輝鉍礦焙燒預(yù)處理后，鹽酸浸出得到的浸出液為原料，論述了水解凈化的原理，考察了終點(diǎn)pH值、氨水濃度及溫度條件對(duì)水解過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水解凈化過(guò)程可在凈化前期將大部分雜質(zhì)與鉍分離，但僅水解工序不足以達(dá)到凈化要求，還需要深度凈化。
　　(2)實(shí)驗(yàn)以分析純氯化鉍溶液為原料，探究了鹽酸介質(zhì)下磷酸三丁酯(TBP)萃鉍的性能和機(jī)理，得到了TBP

3、萃取鉍的熱力學(xué)數(shù)據(jù)。考察了時(shí)間、溫度、萃取劑濃度、鹽酸濃度、氫離子濃度、氯離子濃度等因素對(duì)Bi(Ⅲ)萃取的影響。結(jié)果表明，低酸度條件下，H+濃度對(duì)鉍的萃取影響不大，TBP萃鉍的能力隨著Cl-濃度的增加而迅速降低。通過(guò)斜率法確定了萃合物的組成主要為BiCl3·2TB、BiCl3·3TBP，且表明TBP主要以配位取代機(jī)理萃鉍。測(cè)定了該萃取反應(yīng)的表觀摩爾焓變△H*=-34178 J/mol，表明萃取反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
　　(3)在理論探究

4、的基礎(chǔ)上，利用溶劑萃取的方法對(duì)水解凈化后溶液進(jìn)行深度凈化，研究了氯鹽體系下從含鉍復(fù)雜溶液萃取鉍的工藝，通過(guò)考察各因素包括溫度、萃取劑濃度、氯離子濃度、相比對(duì)鉍和鐵萃取的影響，得到了優(yōu)化工藝條件。在有機(jī)相組成60％TBP-40％磺化煤油，相比V(O)/V(A)=1∶1，溫度293 K，振蕩時(shí)間5 min，總氯濃度46 g/L，總鉍濃度19 g/L，水相pH=0.8的條件下，經(jīng)四級(jí)逆流萃取，鉍的萃取率達(dá)98.5％。
　　(4)負(fù)載有機(jī)