铋回收工艺的对比分析

附件7 铋回收工艺的对比分析

一.铋回收冶炼方法简介

从铜铅阳极泥回收金银过程的附产品氧化铋渣中,回收生产金属铋,是多数冶炼企业综合生产的内容之一。以氧化铋渣为原料，回收生产精铋的工艺，有纯火法流程，也有湿法、火法混合流程。纯火法工艺主要分为两段：一段是用铋原料还原熔炼粗铋，二段是粗铋的精炼，得到产品精铋。这主要分为①反射炉还原熔炼+火法精炼工艺；②转炉还原熔炼+火法精炼工艺；湿法与火法混合流程又可分为几种：③氧化铋渣湿法浸出+火法还原+火法精炼工艺；④火法还原熔炼+湿法电解精炼工艺等。

以上几种工艺的简要描述如下：

①反射炉还原熔炼+火法精炼工艺：就是以反射炉作为还原熔炼的主要冶金设备，配以还原剂、熔剂、造锍剂等辅料，通过供热、反应，生成粗铋、冰铜、炉渣、烟尘等产出物。粗铋采用精炼锅分步骤除去砷锑、铅、银、铜等杂质，最后得产品精铋。反射炉熔炼比较原始，进料、出炉等过程全靠人员手工操作、扒渣，但因处理量大，煤燃料易得，仍有很多厂家使用。

②转炉还原熔炼+火法精炼工艺：就是以转炉作为还原熔炼的主体设备，其它的原理、辅材配料比等，以及精炼的所有过程，与①工艺完全相同。转炉熔炼的优势是：使用油或气作供热源，进料放渣出炉可实现半机械化，减轻了手工操作劳动量，可减少用人成本。我公司自上世纪八十年代初就采用了此工艺。

③氧化铋渣湿法浸出+火法还原+火法精炼工艺：氧化铋渣经破碎、湿式球磨成细沙状，在65℃左右用盐酸浸出，使铜、锑、铋进入溶液，固液分离后，浸出渣（主要为含铅、银）返回阳极泥熔炼。浸出液第一步先水解（Ph2.0--2.5）分离氯氧化铋，第二步再调Ph值(4.5左右)沉淀氯氧锑，第三步再调Ph在7左右沉淀铜。在反射炉用木炭对氯氧化铋进行还原，即得到含铋95%以上的粗铋。粗铋再用与上述相同的火法精炼，得到产品。氯氧锑粉直接送锑冶炼，铜渣用于回收铜。

④火法还原熔炼+湿法电解精炼工艺：前部分的火法熔炼与上述①或②的相同，不同的是精炼。它是把粗铋铸成阳极板，以硅氟酸作电解液，以精铋片作阴极，在直流电作用下，得到电解析出铋，再精炼熔铸成精铋产品。此工艺现使用的厂家很少，目前所知，只有郴州金旺铋业公司采用了。其特点是精炼部分占用

大量的粗铋量，投入产出慢，资金占用巨大。我们也认为该工艺没有突出优势，

不列入工艺对比范围来考察。

二．工艺对比分析

1.各自工艺的优缺点

铋回收工艺的优劣性比对表1

参数 \ 工艺①反射炉熔炼工

艺

②转炉熔炼工艺③湿法浸出工艺主要设备型号炉床面积13m2φ2650mm

L4450mm

浸出罐30M3*5等

处理能力8--12t/炉．24小时6--8t/炉．16小时3--5t/槽．16小时精铋产量(t/a) 380--450 300--420 450--500

工序过程繁简性相对简单简单繁复

操作便利性进\出炉\扒渣靠人工进\出炉自流,操作便

利

液固分离,操作便利设备维护维修停炉中小修停炉中小修日常不停产修理主要设备问题砖墙炉底易渗漏钢筒体渗漏较少设备易腐蚀跑液设备寿命120炉±100炉±1--1.5年

环保性炉体密闭,环保性好通过科学的设计收

尘系统可实现清洁

无污染的生产无粉尘污染，但含砷废水难以处理

2.效益分析对比

鉴于株冶转型方案中铅系统的设计产能只有10--12万吨，所以铅阳极泥年

产量也就在4500t左右，氧化铋渣物料处理量为1300吨左右，所以，铋回收系统以选择建设一套铋氧化渣处理能力为1300t/a（年产精铋300吨）的铋生产设施为条件，来作投资与效益成本分析如下：

铋回收工艺的投资、效益比对表2

参数 \ 工艺①反射炉熔炼工

艺

②转炉熔炼工艺③湿法浸出工艺主要设备型号炉床面积13m2φ2650mm

L4450mm

浸出罐30M3*5等

投资：主要设备/投资

额反射炉+精炼锅+收

尘器3000万

转炉+精炼锅+收尘

器2800万

湿法系统+还原炉+

精炼锅+收尘器

/3500万

加工成本：辅材动力 1.1元/kg 1.1元/kg 1.2元/kg

能耗燃煤5-6t/tBi或燃气

1000m3/tBi；1.5元/kg 燃油4--4.5t/tBi+精

炼时燃气700m3/tBi；

1.2元/kg

蒸汽4--6t/tBi+燃气

1000m3/tBi；1.6元/kg

用工人数/用工成本20-24人/人工成本

高；4元/kg 16-20人/人工成本

低；3.7元/kg

22-26人/成本高；5

元/kg

维修费用按照投资额的3%计

算，90万元/年，折

算成成本为3元/kg 按照投资额的3%计

算，84万元/年，折

算成成本为 2.8元

/kg

按照投资额的3%计

算，105万元/年，折

算成成本为 3.5元

/kg

设备折旧费用（13

年）

7.7元/kg 7.2元/kg 9元/kg

总加工费17.3元/kg 16元/kg 20.3元/kg

铋的直/回收率%60-65/80-85 64--68/85--88 78-85/90--95 粗炼银回收率/碲直收

率%

94--96/60--65 94--96/60-65 95--98/10--20

精炼银回收率/碲直收

率%

85--90/30--35 85--90/30--35 88-92/20--30

综合评价作为传统工艺之一，

工艺成熟稳定；但是

加工费较高，自动化

程度较低。作为传统工艺之一，

工艺成熟稳定；加工

费较低，自动化程度

比反射炉更高。

直收率和回收率比

火法冶炼要高；但是

所需的化学药剂成

本以及人工成本比

火法高；工艺波动性

比较大，水口山冶炼

厂以前使用湿法工

艺，后因工艺不稳定

的原因而改用火法

工艺；最大的缺陷是

含砷废水难以处理，

成为目前尚无法破

解的难题。

三．工艺选型建议

1.建议采用转炉熔炼→火法精炼的工艺，理由如下：

（1）与反射炉相比，加工费更低，自动化程度更高，指标更好，回收率、直收率均更高。反射炉加工费为17.3元/kg，转炉只有16元/kg，每年可节约成本39万元；反射炉需要开口放渣、出炉，转炉只需要转动炉体即可实现；反射炉渣含铋为0.2%，铋冰铜含铋5%，转炉渣含铋为0.15%，铋冰铜含铋4%，均优于反射炉；反射炉直收率为60%-65%，转炉直收率为64%-68%；反射炉回收率为80-85%，转炉回收率为85-88%。所以转炉明显优于反射炉。

（2）与湿法工艺相比，加工费更低，工艺更加稳定可靠。湿法工艺加工费为20.3元/kg，比转炉多4.3元/kg，成本每年增加129万元。湿法工艺波动大，工艺不稳定，并且存在含砷废水难以处理的难题。

2.对该工艺的描述如下所示。

从氧化铋渣中回收生产精铋，工艺分为两段。一段是用铋原料还原熔炼粗铋，二段是粗铋的精炼，得到产品精铋。其工艺流程如下图1所示：

氧化渣、成品渣、熔剂

配料