鉍精礦富氧熔池熔煉的工藝及基礎(chǔ)研究.pdf

1、中圖分類號(hào)!至?xí)?2UDC6692碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q三三密級(jí)公玨鉍精礦富氧熔池熔煉的工藝及基礎(chǔ)研究Researchonthefundamentalandprocessofsmeltingbismuthconcentratewithoxygeninbath作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：李俊冶金工程有色金屬冶金冶金與環(huán)境學(xué)院楊天足教授論文答辯日期圣!!至：篁：!)答辯委員會(huì)主中南大學(xué)二。一三年五月鉍精礦富氧熔

2、池熔煉的工藝及基礎(chǔ)研究摘要：傳統(tǒng)鉍精礦火法冶煉工藝大體是采用燒結(jié)焙燒一鼓風(fēng)爐(反射爐或轉(zhuǎn)爐)熔煉一火法精煉工藝，但該工藝存在有價(jià)金屬回收率低、原料中硫未能得到有效利用、二氧化硫煙氣需要治理、熔煉工序長(zhǎng)而復(fù)雜等一系列問題。為解決上述問題，本文提出含鉛鉍精礦富氧熔池熔煉直接煉鉍工藝，即先對(duì)鉍精礦進(jìn)行氧化熔煉產(chǎn)出高鉍合金和鉛鉍渣，再對(duì)鉛鉍渣進(jìn)行還原熔煉產(chǎn)出鉛鉍合金。首先對(duì)熔煉過程主金屬鉛鉍涉及到的一些基礎(chǔ)反應(yīng)進(jìn)行熱力學(xué)分析，其次對(duì)直接熔煉過程

3、進(jìn)行理論分析，接著在此基礎(chǔ)上進(jìn)行氧化熔煉和還原熔煉實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中借助于XRD測(cè)試、熱重分析及ICP元素分析等手段對(duì)熔煉后的渣及合金相進(jìn)行分析，得出結(jié)論如下：(1)鉍火法冶煉中，鉛與鐵一樣，能置換硫化鉍中鉍，鉛鉍的硫化物、氧化物之間的交互反應(yīng)，高溫下最終產(chǎn)物是單質(zhì)金屬；通過對(duì)鉛鉍等的硫勢(shì)氧勢(shì)圖的分析，表明直接熔煉含鉛鉍精礦從理論上是可行的，即存在鉍直接熔煉的區(qū)域，并且該區(qū)域比鉛的寬；用碳還原鉛鉍銅氧化物，理論上能進(jìn)行得很徹底。(2)造渣

4、熔池有助于減少金屬揮發(fā)量，提高金屬直收率，同時(shí)采用富氧有利于提高金屬直收率，元素硫得到有效利用；含鉛硫化鉍精礦，采用兩段熔煉是必要的，氧化段主要回收鉍，還原段回收鉛。(3)氧化熔煉實(shí)驗(yàn)過程中，得出較適宜的熔煉條件：鐵硅比1～125，鈣硅比為1，熔煉溫度12000C，759鉍精礦／1259水淬渣，采用富氧，氧氣流量為O81／min，通氣管深度為35cm，吹煉時(shí)間為7min～10min，保溫時(shí)間為45min。所得主金屬直收率為：鉍達(dá)80％～

5、90％之間，鉛40％70％之間。(4)還原熔煉實(shí)驗(yàn)過程中，得出較適宜的熔煉條件：煤粉用量4％，鐵硅比09，鈣硅比O8，還原時(shí)間75min，還原溫度12000C，此時(shí)金屬直收率為鉍789％，鉛725％，銅877％，銀965％。氧化熔煉和還原熔煉實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該工藝是切實(shí)可行的，不僅解決了傳統(tǒng)反射爐工藝存在的二氧化硫含量低難以制酸，熱量得不到有效利用等問題；還綜合回收了其它有價(jià)金屬，流程工序短，生產(chǎn)效率高。圖62幅，表31個(gè)，參考文獻(xiàn)131