在铜冶金过程中,铋富集在转炉烟尘中。转炉烟尘用稀硫酸浸出分离铜后,铅和铋富集在浸出渣中。浸出渣还原熔化后,生产铅铋合金。其组成见表1。
表1粗铋的组成(%)
硅氟酸溶液电解磷铋合金。阳极经火初步除铜后为铅铋合金,阴极为纯铅片。电解液由硅氟酸和硅氟酸铅组成。
其电解原理类似于铅电解。在直流电的作用下,会发生以下反应:
工艺流程如图1所示:
图1pb-bi合金电解工艺流程图
各种杂质在电解中的行为与铅电解相似。比铅电位低的金属,如锌、铁、镉、钴、镍等。与铅一起从阳极溶解并进入电解液,在正常情况下,电解液不会在阴极放电。电位比铅正的金属,如锑、铋、砷、铜、金、银等。,电解时残留在阳极泥中,很少进入电解液。但阳极泥脱落,污染电解液,对电解过程影响很大。因此,应该将这些杂质限制在一定的范围内,通过控制它们在阳极中的含量来保证电解过程的顺利进行。一般阳极含铜量应控制在0.06%以下,含锑量保持在0.5% ~ 1.5%,以保证极硬的泥不脱落,但又不至于太硬而难以刷掉。锡是一种金属杂质,与铅的电势非常接近,理论上应该与铅一起在阴极沉淀,但实际上有一部分残留在阳极泥和电解液中。
在电解过程中,铅不断在阴极析出,而铋则留在阳极泥中,这样铅和铋就可以分离。
P-BI电解的技术条件控制如下:
阳极采用平模铸造,表面光滑洁净,无熔渣和杂物。阳极组成(%):铅70 ~ 90,铋10 ~ 25,锑0.5 ~ 1.5。Cu < 0.1。
电解液成分(g/L):总酸140 ~ 180,Pb 80 ~ 100,Cu < 0.002,Ag < 0.001,Bi < 0.003,Sb < 0.8,F < 3。
电流密度为60 ~ 80a/m2;槽电压为0.4-0.7伏;
极距为90毫米,每个槽有19个阳极和20个阴极;电解液温度为室温;电解液的循环量为20-30升/分钟;电解周期为3天;添加剂采用0.5-0.8公斤/吨骨胶;5-8克/吨β-萘酚。
沉淀的铅和阳极泥成分列于表2中。
表2铅铋电解产品的成分(%)
将析出的铅在锅内加热至480℃左右,熔化后除去黑渣,继续升温至500℃以上,边搅拌边加入固体碱,继续搅拌0.5小时,除去碱渣,再加入NaOH继续搅拌半小时,清洗锅,除去碱渣,冷却至480℃左右,即可浇铸出电铅锭。该产品是第一号导电铅。
阳极泥经离心脱水、洗涤、干燥后,放入装有熔融氢氧化钠的锅中熔化,铸成粗铋,作为铋火法精炼的原料。
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