專利名稱：粗鉍精煉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬精煉領(lǐng)域，特別是涉及一種粗鉍精煉裝置。
背景技術(shù)：
鉍可制低熔點(diǎn)合金，用于自動關(guān)閉器或活字合金中；碳酸氧鉍和硝酸氧鉍用作藥 物；氧化鉍用于玻璃、陶瓷工業(yè)中；鉍化合物作為漂白劑和珠光劑添加在化妝品中。鉍在地 殼中的含量僅為10—6 %左右，極少見到單獨(dú)的原生天然的鉍礦，大都與鎢、鉬、鉛、銅、鐵等 金屬礦物共生。所以一般都在其它主金屬提煉過程中的副產(chǎn)物中回收鉍。鉍在某些工藝的 副產(chǎn)品是以高銅、高銀鉍合金形式存在。以往粗鉍的一般精煉方法，對粗鉍含雜質(zhì)元素有較 嚴(yán)格的要求，因此對于粗鉍的精煉裝置有較高的要求。在本專利說明書中，術(shù)語“粗鉍”是由Cu 0. 5-5%、Ag 1-4%, Bi :75_95%，其余還帶 有少量砷、銻、碲、鐵等成分組成的粗鉍，其中粗鉍中各組分的含量表示均為質(zhì)量百分比。術(shù)語“熔化渣”是指粗鉍經(jīng)過熔化后，浮在鉍液面上的不熔物。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種粗鉍的精煉裝置。為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種粗鉍精煉裝置，包括依次串聯(lián)連通的第一精煉鍋、第二精煉鍋、第三精煉鍋， 攪拌機(jī)的攪拌葉桿豎直伸入第一精煉鍋的鍋體內(nèi)，所述第一精煉鍋、第二精煉鍋、第三精煉 鍋的鍋面上方分別架設(shè)有第一液泵、第二液泵、第三液泵，第一液泵的第一抽液管伸入第一 精煉鍋的底部，第一液泵的第一排液管伸入第二精煉鍋的鍋體內(nèi)；第二液泵的第二抽液管 伸入第二精煉鍋的底部，第二液泵的第二排液管伸入第三精煉鍋的鍋體內(nèi)；第三液泵的第 三抽液管伸入第三精煉鍋的底部，第三液泵的第三排液管伸入地面鐵軌道上的鉍斗；氯氣管伸入第二精煉鍋的鍋體內(nèi)，第一空氣管伸入第一精煉鍋的鍋體內(nèi)，第二空 氣管伸入第三精煉鍋的鍋體內(nèi)。所述第一液泵、第二液泵、第三液泵均為螺旋泵。所述氯氣管為三根以上。本實(shí)用新型的有益效果1、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能高標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)粗鉍的精煉。2、工藝簡單，可控性強(qiáng)，較安全。
圖1為本實(shí)用新型粗鉍精煉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1為第一精煉鍋，2為第二精煉鍋，3為第三精煉鍋，4為攪拌機(jī)，5為攪拌葉 桿，6為第一液泵，7為第二液泵，8為第三液泵，9為第一抽液管，9’為第一排液管，10為第 二抽液管，10’為第二排液管，11為第三抽液管，11’為第三排液管，12為氯氣管，13為第一空氣管，14為第二空氣管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見圖1。一種粗鉍精煉裝置，包括依次串聯(lián)連通的第一精煉鍋1、第二精煉鍋2、第三精煉 鍋3，攪拌機(jī)4的攪拌葉桿5豎直伸入第一精煉鍋1的鍋體內(nèi)，所述第一精煉鍋1、第二精煉 鍋2、第三精煉鍋3的鍋面上方分別架設(shè)有第一液泵6、第二液泵7、第三液泵8，第一液泵6 的第一抽液管9伸入第一精煉鍋1的底部，第一液泵6的第一排液管9’伸入第二精煉鍋2 的鍋體內(nèi)；第二液泵7的第二抽液管10伸入第二精煉鍋2的底部，第二液泵7的第二排液 管10’伸入第三精煉鍋3的鍋體內(nèi)；第三液泵8的第三抽液管11伸入第三精煉鍋3的底 部，第三液泵8的第三排液管11’伸入地面鐵軌道上的鉍斗。氯氣管12伸入第二精煉鍋2的鍋體內(nèi)，第一空氣管13伸入第一精煉鍋1的鍋體 內(nèi)，第二空氣管14伸入第三精煉鍋3的鍋體內(nèi)。所述第一液泵6、第二液泵7、第三液泵8均為螺旋泵。氯氣管為一根。利用本裝置進(jìn)行粗鉍精煉得到鉍錠的過程是經(jīng)過如下過程實(shí)現(xiàn)的1、加硫除銅將粗鉍裝入第一精煉鍋1內(nèi)，升溫熔化，溫度約升至500_600°C，熔化溫度為 500-550°C，待粗鉍完全熔化后，撈去熔化渣；撈渣后降溫至280-350°C，優(yōu)選290_330°C，開動攪拌機(jī)4，攪拌機(jī)4的葉桿5將 粗鉍熔液進(jìn)行攪拌，邊攪拌邊加硫磺，將硫磺粉加在正在攪拌的粗鉍熔液旋渦中心，攪入 Cu2S,此時鉍液溫度控制在330°C以下，防止硫磺過度燒損。主要的反應(yīng)式為2Bi+3S=Bi2S3Bi2S3+6Cu=2Bi +3Cu2S (S)加完硫磺逐步升溫至500_550°C，優(yōu)選500_520°C，攪拌20_30分鐘停攪拌機(jī)，由于 Cu2S的熔點(diǎn)在IlOOtlC以上，所以粗鉍中的銅以Cu2S的固體粉末或渣子形式存在于粗鉍熔液 中，且Cu2S的比重小于Bi的比重，可以漂浮在粗鉍熔液的表面，將Cu2S固體粉末或渣子用 漏瓢撈出；撈渣后的鉍液中粗鉍熔液中含有殘留的硫磺，將鉍液升溫至550-650°C，優(yōu)選 600-6500C，通過第一空氣管13向粗鉍熔液中鼓入空氣，使殘硫氧化呈氣態(tài)逸出。主要的反應(yīng)式為S+02=S02 (g)2、加鋅除銀將經(jīng)過加硫除銅的粗鉍熔液用第一液泵6泵入第二精煉鍋2，升溫至500°C左右， 加鋅錠，保溫，至鋅錠完全熔化后降溫，鋅與銀能生成一系列難熔的Ag-Zn間化合物，呈浮 渣形態(tài)與鉍液分離，保溫待鋅錠完全熔化，降溫?fù)沏y渣，撈完渣后升溫至400-450°C，優(yōu)選 400-4200C，取鉍樣分析 Ag、Cu，直至鉍液含 Ag ( 0. 003%、Cu ( 0. 001% 止。主要反應(yīng)式Ag+α Zn= Ag Zna[0037]3、通氯除鋅、鉛第二精煉鍋2內(nèi)鉍液中雜質(zhì)Ag、Cu合格后，降溫至30(T350°C (優(yōu)選32(T340°C ) 通入氯氣，在第二精煉鍋2中通過氯氣管12送入氯氣。氯化鋅渣因比重較小，上浮覆蓋在液面，在鍋面形成灰白色薄膜層，當(dāng)鍋面開始出 現(xiàn)深灰色渣時，則為除鋅終點(diǎn)，此時將液態(tài)的氯化鋅渣舀出；繼續(xù)通氯氣進(jìn)行除鉛作業(yè)，操 作溫度開始控制在35(T400°C，通氯除鉛過程鍋內(nèi)溫度會逐步升高，當(dāng)溫度升至500°C以 上，將液態(tài)氯化鉛渣菌出。當(dāng)通氯至接近終點(diǎn)，菌取鍋內(nèi)鉍液進(jìn)行試樣目測判斷如試樣表 面發(fā)黑，不冒金屬小珠，試樣斷面貫通致密的垂直條紋狀結(jié)晶、呈金屬光澤，則此時臨近除 鉛終點(diǎn)，繼續(xù)通氯1-2小時，取鉍樣分析1 ，停止通氯。將鍋面的浮渣撈凈。主要反應(yīng)式Zn+Cl2=ZnCl2Pb+Cl2=PbCl22BiCl3+3Zn=3ZnCl2 +2Bi2BiCl3+3Pb=3PbCl2 +2Bi4、氧化精煉此步驟主要是為了除去殘留的比鉍更易氧化的痕跡元素，如氯、砷、銻、碲、鐵等。將經(jīng)過前面三個步驟處理后的粗鉍熔液通過第二液泵7泵入第三精煉鍋3，第二 液泵7的第二抽液管10伸入第二精煉鍋2的底部，第二液泵7的第二排液管10’伸入第三精 煉鍋3的鍋體內(nèi)；溫度控制在650-750°C(優(yōu)選680-720°C)，加入鉍液重1- 的片堿(NaOH) 后，通過第二空氣管14向第三精煉鍋3內(nèi)的鉍液中鼓入壓縮空氣攪拌1.5 3小時(優(yōu)選 1. 5 2小時)，然后撈渣，取鉍樣分析鉛、銀、氯，至Pb ( 0. 001%，Ag ( 0. 004%，Cl ( 0. 0015% 為合格。再加入少量片堿熔化覆蓋于鉍液面，降溫至33(T450°C(優(yōu)選35(T420°C)后，撈渣， 在鍋內(nèi)取該批次產(chǎn)品樣進(jìn)行全分析，樣品成分經(jīng)分析合格后，即得到精煉的鉍液，第三液泵 8的第三抽液管11伸入第三精煉鍋3的底部，第三液泵8的第三排液管11’伸入地面鐵軌 道上的鉍斗，鉍液通過鉍斗流入鑄模澆筑成鉍錠。實(shí)施例二 與實(shí)施例一的相同之處不贅述，不同之處僅在于，本實(shí)施例中氯氣管 12為三根，這樣在通氯除鋅、鉛步驟中可以加快反應(yīng)進(jìn)程，節(jié)約時間。
權(quán)利要求1.一種粗鉍精煉裝置，其特征在于包括依次串聯(lián)連通的第一精煉鍋(1)、第二精煉鍋 (2)、第三精煉鍋(3)，攪拌機(jī)(4)的攪拌葉桿(5)豎直伸入第一精煉鍋(1)的鍋體內(nèi)，所述第 一精煉鍋(1)、第二精煉鍋(2)、第三精煉鍋(3)的鍋面上方分別架設(shè)有第一液泵(6)、第二 液泵(7)、第三液泵(8)，第一液泵(6)的第一抽液管(9)伸入第一精煉鍋(1)的底部，第一液 泵(6)的第一排液管(9’)伸入第二精煉鍋(2)的鍋體內(nèi)；第二液泵(7)的第二抽液管(10) 伸入第二精煉鍋(2)的底部，第二液泵(7)的第二排液管(10’)伸入第三精煉鍋(3)的鍋體 內(nèi)；第三液泵(8 )的第三抽液管(11)伸入第三精煉鍋(3 )的底部，第三液泵(8 )的第三排液 管(11’)伸入地面鐵軌道上的鉍斗；氯氣管(12)伸入第二精煉鍋(2)的鍋體內(nèi)，第一空氣管(13)伸入第一精煉鍋(1)的鍋 體內(nèi)，第二空氣管(14)伸入第三精煉鍋(3)的鍋體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗鉍精煉裝置，其特征在于所述第一液泵(6)、第二液泵 (7 )、第三液泵(8 )均為螺旋泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗鉍精煉裝置，其特征在于所述氯氣管(12)為三根以上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及金屬精煉領(lǐng)域，特別涉及一種粗鉍精煉裝置，包括依次串聯(lián)連通的第一精煉鍋、第二精煉鍋、第三精煉鍋，攪拌機(jī)的攪拌葉桿豎直伸入第一精煉鍋的鍋體內(nèi)，所述第一精煉鍋、第二精煉鍋、第三精煉鍋的鍋面上方分別架設(shè)有第一液泵、第二液泵、第三液泵，第一液泵的第一抽液管伸入第一精煉鍋的底部，第一液泵的第一排液管伸入第二精煉鍋的鍋體內(nèi)；第二液泵的第二抽液管伸入第二精煉鍋的底部，第二液泵的第二排液管伸入第三精煉鍋的鍋體內(nèi)；第三液泵的第三抽液管伸入第三精煉鍋的底部，第三液泵的第三排液管伸入地面鐵軌道上的鉍斗。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能高標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)粗鉍的精煉，工藝簡單，可控性強(qiáng)，較安全。
文檔編號C22B30/06GK201834960SQ20102052108
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者劉清, 謝冬長, 賴慶沖, 邱述仰 申請人:江西稀有金屬鎢業(yè)控股集團(tuán)有限公司