白煙灰綜合利用報(bào)告

轉(zhuǎn)爐煙塵中有價(jià)金屬綜合利用技術(shù)與實(shí)踐進(jìn)展報(bào)告馬瑞新

2015.03綜合循環(huán)和環(huán)境治理水平提升研究和實(shí)踐主要內(nèi)容課題的目的意義1研究思路2目前進(jìn)展3下一步工作安排4一、課題的目的意義1.煙塵中有價(jià)元素銅、鉍質(zhì)量幾乎占了煙塵的40%；因此著重考慮對(duì)銅、鉍進(jìn)行回收；2.選擇完最佳生產(chǎn)工藝后處理現(xiàn)在待銷(xiāo)的氯氧鉍產(chǎn)品，解決企業(yè)資金占用問(wèn)題；3.確定最佳的含鉍產(chǎn)品的種類(lèi)及含鉍材料的功能化與高值化3.鉍的消費(fèi)結(jié)構(gòu)鉍產(chǎn)品的應(yīng)用消費(fèi)結(jié)構(gòu)（中國(guó)、美國(guó)、日本）1.世界最大的鉍金屬生產(chǎn)國(guó)：全球80%以上金屬鉍產(chǎn)量，出口鉍類(lèi)產(chǎn)品約占國(guó)際市場(chǎng)供應(yīng)量的60%以上

2.“以鉍代替鉛”：食品、玩具、化妝品等特定領(lǐng)域

3.拓展應(yīng)用：醫(yī)學(xué)、航空航天、核工業(yè)等領(lǐng)域。

特別是鉍系超導(dǎo)材料、核燃料冷卻劑、溫差半導(dǎo)體材料等，促進(jìn)我國(guó)鉍產(chǎn)業(yè)從國(guó)際分工中低端向中高端提升

4.我國(guó)鉍的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀1.煙塵成分Cu%Fe%Bi%Pb%Ni%Zn%As%Sb%S%Al2O3%SiO2%Co%20.6402.42514.3744.8320.0690.5650.8480.01314.9571.28219.3060.055現(xiàn)場(chǎng)提供的煙塵成分分析（XRF）CuFeBiPbNiZnAsAlCoCaSnCaBa23.880.9515.505.000.0570.660.340.260.0500.100.160.100.053國(guó)家有色金屬材料分析檢測(cè)中心ICP-AES分析結(jié)果Be、Cr、Mg、Mn、Sb、Ti、V、Tl均小于0.05%

2.煙塵及中間產(chǎn)物的XRD分析3.煙塵成分差異國(guó)內(nèi)主要冶煉廠(chǎng)煙塵成分Cu%Pb%Zn%Bi%Cd%As%20～252～50.5～1.57～1400.848～1謙比希煙塵主要成分特點(diǎn)：除銅以外，以鉍為主，同時(shí)含Pb、As

其它企業(yè)以Pb為主，鉍含量很少。二、研究思路1.火法處理工藝：

2.濕法處理工藝：

3.電化學(xué)處理工藝：濕法處理制備氯氧鉍、選擇電化學(xué)工藝生產(chǎn)金屬鉍核心問(wèn)題：含鉍溶液的深度凈化是核心，關(guān)鍵工藝：鉛、砷與鉍的分離。

方案選擇的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析材料單價(jià)傳統(tǒng)火法單耗成本單耗電解法單耗成本煤3003.51050純堿13001.013000.2260鐵屑13000.91170螢石15000.2300粉煤2000.2400.360電0.580040045002250鹽酸30000.41200重油20000.2400合計(jì)46603770取決于當(dāng)?shù)仉妰r(jià)高低：如果電價(jià)高于0.7元/度，則火法更經(jīng)濟(jì)還有全濕法流程的鐵屑置換法生產(chǎn)海綿鉍本研究是以全濕法流程為基礎(chǔ)進(jìn)行，得到的高純BiOCl或含鉍溶液均適用三、實(shí)驗(yàn)工作浸出實(shí)驗(yàn)：煙塵、一次浸銅渣、二次浸銅渣、氯氧化鉍二次浸出。發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題：(1)氯氧化鉍純度低；(2)洗鉍渣中有BiOCl現(xiàn)場(chǎng)取回的BiOCl產(chǎn)品，酸溶實(shí)物加入絮凝劑以后O-KMg-KSi-KS-KCl-KTi-KFe-KCu-KAs-KPb-LBi-L57.520.7438.390.700.420.581.090.180.000.000.1855.5438.640.590.440.621.040.001.921.20O-KSi-KS-KCl-KTi-KFe-KAs-KW-LPb-LBi-Llx(4)_pt149.1429.781.311.243.901.850.7911.370.000.62O-KMg-KSi-KS-KCl-KTi-KFe-KCu-KAs-KPb-LBi-L500pt157.520.7438.390.700.420.581.090.180.000.000.18鹽酸不溶物干燥以后的照片及EDS結(jié)果原因分析

SiO32-離子開(kāi)始沉淀的pH鐵離子的價(jià)態(tài)Fe2+、Fe3+砷離子HAsO42-還是HAsO42-形式存在溶液凈化二次浸銅渣酸溶除雜后液現(xiàn)場(chǎng)取回的BiOCl酸溶產(chǎn)物氯氧鉍產(chǎn)品對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)取樣：Cu:1.5~2.20%；Pb:3.04~4.18%；As:3.04~3.95%自制樣品：Cu:0.02%；Pb:1.2%；As:0.03%

As：不突出了；Cu：?jiǎn)栴}不大Pb：比較突出；分步沉淀法脫鉛工藝探索分步沉淀法可以脫出鉛，但是不能脫除砷但是，控制pH=1左右的時(shí)候，會(huì)有約30%的鉍沉淀下來(lái)。造成物料在流程中的循環(huán)?，F(xiàn)有除鉛、除砷總結(jié)目前單獨(dú)除砷、分步除鉛基本可以達(dá)到比較高純的含鉍溶液。但是分步除鉛會(huì)增加物料循環(huán)。探索更好的除鉛方法。根據(jù)文獻(xiàn)，探索無(wú)機(jī)離子交換劑。目前已經(jīng)合成了Bi2(WO4)3作為鉛離子交換劑，脫鉛性能待檢測(cè)。問(wèn)題2——洗鉍渣含BiOCl洗鉍渣中存在BiOCl原因：渣中的Bi3+水解建議工藝修改如下圖所示對(duì)現(xiàn)有流程的改進(jìn)建議現(xiàn)有工藝為一步酸浸改成兩步逆流酸浸洗鉍渣不會(huì)有BiOCl洗鉍渣含Cu