Металлургия висмута. Извлечение висмута из полупродуктов производства тяжелых металлов. Переработка богатых висмутовых руд и концентратов, страница 5

Гидрометаллургические методы переработки висмутовых концентратов основаны на растворении его минералов в растворах кислот (чаще всего соляной), хлорного железа или меди, а также в растворах сульфида или полисульфида аммония и т. д. Сульфидное или мышьяксодержащее висмутовое сырье перед кислотным выщелачиванием необходимо либо обжигать, либо в раствор при выщелачивании вводить окислитель (НМ03, Н202, С12, 02 и т. д.).

Из раствора висмут может быть выделен гидролизом в виде малорастворимого оксихлорида ВЮС1, цементацией (например, на железной стружке) или электролизом.

Примером гидрометаллургической переработки богатого висмутового сырья может служить довоенная практика работы завода в Хальсбрюкке (Германия),

431


сырьем для которого, служили 15—25%-ные окисленные руды. Растворение висмута производили концентрированной соляной кислотой при отношении Ж : Т = = 1,25 : 1. После разбавления раствора 10—12 объемами горячей воды выпадал осадок оксихлорида, содержавший 50—70% Вь Осадок переплавляли с добавкой 4% извести и 6% пылеугля при температуре 700—800° С. Черновой металл содержал 90—94% ЕН, а также примеси сурьмы, меди, свинца, серебра и др. Шлак, состоявший главным образом из СаС12, направляли в отвал.

ПЕРЕРАБОТКА КОМПЛЕКСНЫХ ВИСМУТСОДЕРЖАЩИХ КОНЦЕНТРАТОВ

При обогащении комплексных висмутсодержащих руд в ряде случаев не удается выделить висмут в отдельный концентрат. Так, при флотации медно-висмутовых руд обычно получают коллективные концентраты, содержащие 10—25% Си и 0,2—5% Вь Извлечение последнего из руды в концентрат составляет от 40 до 85%. Коллективные висмутсодержащие концентраты и промпродукты получают иногда и при обогащении вольфрамовых, молибденовых, полиметаллических, сульфидных, железных и других руд.

Для медно-висмутовых и некоторых других висмутсодержащих концентратов приемлемые результаты дает переработка по гидрометаллургической схеме [12]. В качестве растворителя висмута обычно используется 4—10%-ная соляная кислота (или смесь соответствующих количеств серной кислоты и хлористого натрия), иногда с добавкой окислителя (20—40 г/л Н1Ч03). Выщелачивание ведут при температуре 90—96° С и отношении Ж : Т = (2—5) : 1 в течение 3—6 ч. В раствор извлекается 94—98% В1 и не более 10—30% Си.

В аналогичных условиях осуществляется выщелачивание висмута и из воль-фрамо-висмутовых, молибдено-висмутовых, железо-висмутовых и полиметаллических концентратов, хотя в каждом случае процесс имеет свои особенности [12].

Из получаемых после кислого выщелачивания растЕоров висмут может быть извлечен различными способами в зависимости от состава растворов. При отсутствии в растворах заметных количеств других ценных компонентов висмут обычно осаждают цементацией на железной стружке. Эту операцию проводят при отношении Ре : В1 = 1,1—1,6 и температуре 60—-70° С в течение 1—2 ч. Получаемую губку, содержащую 50—80% В1 и 3—10% Ре, переплавляют в компактный металл при температуре 900—950° С с добавкой до 80% соды и 10% угля. Извлечение висмута из раствора составляет 95—99%.

При наличии в растворах наряду с висмутом меди целесообразно до проведения операции цементации селективно выделить висмут гидролизом, нейтрализуя раствор содой, едким натром или известковым молоком до рН = 1ч-2 и затем разбавляя горячей водой в 4—10 раз. Извлечение висмута в осадок оксихлорида составляет 96—98%. Осадок, содержащий 60—70% В1, подвергают восстановительной плавке при температуре 900° С с добавкой 20% соды и 6% угля.

Перспективными представляются разрабатываемые в последнее время новые способы извлечения висмута из бедных кислых растворов, связанные с применением экстракции и сорбции [13, 14].

Сквозное извлечение висмута в черновой металл по гидрометаллургическим схемам составляет 90—95%.