В оловянных концентратах, поступающих на металлургическую переработку, содержится до 0,01—0,8% Вь На некоторых заводах концентраты перед плавкой выщелачивают соляной кислотой, в результате чего до 93—97% В1 переходит в раствор, откуда его можно извлечь гидролизом или цементацией. Висмут, поступивший с концентратами на обжиг и плавку, в конечном итоге (с учетом переработки оборотных пылей) на 95% извлекается в черновой металл, до 2% теряется с отвальным шлаком, 3—4% составляют потери с газами и неучтенные. При огневом и электролитическом рафинировании олова из него удаляется 90—95% Вь
Типичными висмутсодержащими продуктами рафинирования, пригодными для.рентабельной переработки на висмут, являются конденсат вакуумного рафинирования (см. гл. IX) и анодные шламы электролитического рафинирования. .
Ниже рассматривается технология извлечения висмута из наиболее характерных висмутсодержащих полупродуктов производства тяжелых металлов.
Переработка висмутистого свинца
Висмутистый свинец получается в результате переплавки дроссов передела обезвисмучивания свинца (осуществляемой обычно при 450—600° С в котлах под слоем щелочного или солевого флюса). В этом полупродукте содержится 5—20% Вь ■ На заводах «Перт Амбой» (США) и «Трепча» (СФРЮ) висмутистый свинец продувают хлором при температуре около 550° С, в результате чего получают РЬС12 и висмут чистотой не менее 99% [5].
1 Указанные нижний и верхний пределы извлечения относятся к переработке чернового свинца с содержанием висмута соответственно 0,03 и*0,2%.
На одном из отечественных заводов осуществляют электролитическое рафинирование висмутистого свинца в кремнефтористоводородном электролите. В электролизной ванне устанавливают семь анодов из висмутистого свинца размерами 65X75 см, массой около 150 кг каждый и 8 катодных матриц из чистого свинца размером 67X77 см, массой по 7 кг. Межэлектродное расстояние 50 мм. Электролит содержит 40—45 г/л РЬ и 90—100 г/л Н251Рв (в том числе 50—70 г/л свободной кислоты), скорость циркуляции его 12—15 л/мин. Электролиз ведут при температуре 40—50° С, напряжении на ванне 0,7—0,8 В и анодной плотности тока 200—220 А/ма. В результате переработки висмутистого свинца, содержащего 5,5—6,5% Ш, получают катодный свинец с 0,06—0,09% В1, направляемый на огневое обезвисмучивание, и анодный шлам следующего состава: 85—90% В1; 1—5% РЬ; 0,1—0,5% Си; 0,1—0,2% Ад. Шлам подсушивают до влажности 5— 10% и плавят с добавкой 2% соды и 4% коксика при 1100° С на черновой висмут (94—97% В1). Шлак последней операции, содержащий 10—30% В!, переплавляют с 30% соды и коксиком, вторичный шлак с 0,1% В1 направляют в отвал.
Аналогичные показатели дает и электролитическое рафинирование висмутистого свинца в сульфаминовом электролите. Оптимальные условия проведения этого процесса: содержание в электролите 50 г/л РЬ и 90 г/л свободной суль-фаминовой кислоты, плотность тока 200 А/м2.
В ИОНХ АН УССР и КазПТИ разработаны способы электролитического обогащения (по содержанию висмута) висмутистого свинца в щелочных и хлорид-ных расплавах [6—8]. При катодной обработке жидкого висмутистого свинца на последнем выделяется щелочной металл, который образует с висмутом интерметаллическое соединение, растворяющееся в электролите и мигрирующее к аноду. При анодной обработке свинец из висмутистого свинца в ионной форме растворяется в электролите и затем осаждается на катоде. В обоих случаях на катоде получают достаточно чистый свинец, а на аноде — обогащенный висмутом сплав или черновой висмут. К преимуществам описанных процессов относится возможность проведения их при высоких плотностях тока (5000—20 000 А/м2) и умеренных температурах (350—450° С).
Переработка анодных шламов
При электролитическом рафинировании черновых свинца, олова и меди висмут вместе с некоторыми другими электроположительными металлами концентрируется в анодных шламах (табл. 171).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.