铋冶炼炉的炉料包括铋精矿、氧化铋渣、煤粉、铁屑、纯碱、萤石、硫铁矿、返渣等。按配比要求放入炉中。它们的功能及其在熔炉中的反应描述如下:

一、铋精矿

铋精矿包括硫化铋精矿和氧化铋精矿，是提取铋的主要原料。在冶金炉熔炼中，铋精矿的反应是复杂的。这里，我们只研究下列涉及氧化铋和硫化铋的反应:

(5)熔剂脱硫反应式。

(6)该式是氧化铋被还原的杂质金属如铅还原的反应。

在上述七个反应式中，在冶金炉熔炼条件下，以式(2)和式(3)的反应为主。

二、氧化铋渣

指铅阳极泥中铋氧化产生的炉渣。按照传统的回收金银工艺，铅阳极泥被还原熔炼生产出贵金属铅。在银炉中氧化吹炼贵金属铅，除去砷和锑后，铋和铅被氧化成渣。氧化渣可分为早期渣、中期渣和晚期渣。早期渣含高铅低铋，晚期渣含高铋低铅。它们统称为氧化铋渣，一般含铋35% ~ 55%。氧化铋渣是综合回收铋的主要原料之一。其参与的反应包括上述七个反应中的(1)、(2)、(4)、(6)，其中(2)是主要的。

三。粉煤

煤粉被用作还原剂。添加煤粉具有以下效果:

(1)还原氧化铋。

(2)部分脱硫:

上述两个公式表明，不加煤粉时，钮扣以Bi2O3状态进入渣中，加煤粉时，铋以金属铋状态沉淀成粗铋。

(3)保持炉内还原气氛，防止铋液氧化，防止炉内耐火材料氧化和腐蚀，特别是炉顶。

(4)防止碲氧化成渣，使碲富集在粗铋中。

煤粉的加入量必须合适，过多或过少都会带来不良后果。当加入过量煤粉时，其他对氧亲和力大于铋的杂质金属也被还原成粗铋，降低了粗铋的品位。同时，由于碳的熔点高(3700℃)，过量加入碳会使炉料的熔点和粘度增加，使炉料难以熔化。煤粉不足时，氧化铋还原不充分，导致部分氧化铋进入渣中，增加渣中铋含量，增加铋的损失，不能维持炉内稳定的还原气氛。

四、铁屑

铁屑被用作置换剂。一般需要铸铁屑。加入铁屑的效果如下:

(1)用铁代替硫化铋中的铋。

(2)在个别情况下，废铁可用作还原剂:

铁屑的量一定要合适，太多或太少都是不利的。当加入过量铁屑时，对硫的亲和力大于铋的其他杂质会被置换到粗铋中，从而降低粗铋的品位；冰铜中硫化亚铁的增加使冰铜比重增大，影响与粗铋的分离，降低铋的回收率。过量的铁和砷、锑等杂质产生黄色渣，如As2Fe3、Sb2Fe3等。密度约为7g/cm3，介于冰铜和粗铋之间。熔点高，形成隔膜，操作困难，炉况异常，降低铋的直收率。铁不溶于铋，熔点高达1535℃，在冶金炉的熔化温度下不易熔化。过量的铁沉积在熔池边缘和底部，部分铋被单体铁夹带，形成炉结，造成铋的损失，增加操作难度。当铁屑量不足时，硫化铋未被完全取代，部分硫化铋进入冰铜，造成铋损失。由于铁屑加入量不足，铜锍和粗铋中混有未置换的单体硫，排出时容易腐蚀铜制工具和设备。

五、纯碱

纯碱又称碳酸钠、苏打、草达，用作熔剂。添加纯碱的作用如下:

(1)造渣:纯碱能与精矿中脉石的SiO2、Al2O3等酸性氧化物形成熔点低、流动性好的硅酸盐、铝酸盐等稀渣；

(2)降低炉渣的密度和熔点。

(3)硫化亚铁被氧化成氧化亚铁浮渣，硫化钠进入冰铜，降低冰铜的熔点和比重；

(4)煤粉部分脱硫。

(五)纯碱能使砷、锑氧化挥发或渣化:

碳酸钠也可以进一步氧化As2O3:

同样，炉料中的锑与纯碱也有类似的反应:

纯碱的加入量一定要合适，过多或过少都是不利的。加入过量纯碱时，硫化铋氧化成渣；

并将还原的铋再氧化成炉渣；

同时降低了炉料的熔点，使炉内熔体不易过热，炉温低，不能保证反应所需的温度，使反应缓慢不完全，渣、锍、粗铋分离不好，降低了铋的回收率；因为炉渣中含有更多的游离氧化钠，所以它具有很强的腐蚀性，会损坏炉衬。相反，当纯碱加入量不足时，炉渣熔点升高，密度和精度增加，炉渣与冰铜难以分离，炉渣中夹带的铋量增加；此外，一些对氧的亲和力大于铋的杂质未经氧化就进入粗铋，从而降低了粗铋的品位。

不及物动词萤石

萤石又称氟化钙、萤石，用作熔剂。添加萤石的作用是降低炉渣的熔点和粘度。对于二氧化硅含量高的精矿，在配料中加入2% ~ 5%的萤石，可以大大降低硅酸盐炉渣的粘度，改善其流动性。萤石加入过量时，由于对砖缝有很大的腐蚀性，会腐蚀炉衬；同时炉渣流动性变好，容易跑出炉外；炉渣的熔点太低，以至于不能在炉内维持反应所需的温度。

目前对加入冶金炉中的萤石与炉料之间的物理化学相互作用的研究很少，对萤石降低炉渣粘度的原因也没有公认的、合适的解释。据认为，在CaO-Al2O3-SiO2渣系中加入萤石，与CaO一样，也能破坏硅酸盐的Si-O键，使硅酸盐的晶格单元变小，粘度降低。但CaF2的作用大于CaO(一摩尔CaF2相当于两摩尔CaO降粘)。在矿渣中加入CaF2后，会电离成CaF+，取代织物的氧离子(O2-)，即不稳定的CaF+离子对可以作为“溶剂”，可以“溶解”较大的硅酸根阴离子(如SiO4-，它们通过静电力结合，由于CaF+“溶解”它而被消除)，从而减少矿渣。

七。黄铁矿(FeS2)

黄铁矿被用作硫化剂。因为黄铁矿受热分解:

单独处理氧化铋渣时，为了分离渣中的铜和铋，在渣中的硫化Cu2O中加入黄铁矿，形成Cu2S，与FeS一起形成冰铜。

纯FeS2含硫53.3%，冶金用黄铁矿需要42%以上的硫。

八、返渣

冶金炉熔炼处理的返渣包括:

(1)精炼渣:熔渣、氧化渣、脱氯渣、成品渣等。由粗铋的火法冶炼提炼而成，含铋约30%。

(2)浸出渣:粗铋火法精炼产生的氯化渣和碲渣，湿法浸出后的残渣，含铋3% ~ 10%。

(3)底灰:修炉时产生的废料，含铋5% ~ 10%。

(4)烟道结核和烟道灰:含5% ~ 10%铋。

返渣处理的目的是回收铋。