本发明涉及金属精炼领域，特别是涉及一种高银高铜粗铋的精炼方法，包括加硫除铜，加锌除银，通氯除锌、铅，和氧化精炼四个步骤，采用本发明的方法能高标准的实现高银高铜粗铋的精炼，工艺简单，可控性强，较安全。
1.一种高银高铜粗铋的精炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
将粗铋装入第一精炼锅内，升温熔化，温度升至500-600℃，待粗铋完全熔化后，捞去未熔化的残渣，所述粗铋的组成为，用质量分数表示，含有Cu：0.5-5%，Ag：1-4%，Bi：75-95%，余量为砷、锑、碲、铁；
降温至280-350℃，边搅拌边在粗铋熔液中加入硫磺粉；
逐步升温至500-550℃，继续搅拌20-30分钟后停止搅拌，将固体或渣子捞出；
将粗铋熔液升温至550-650℃，向粗铋熔液中鼓入空气，使粗铋熔液中残留的硫生成气体溢出；
将经过加硫除铜的粗铋熔液泵入第二精炼锅，升温至500-550℃，加锌锭，继续加温，至锌锭完全熔化后降温，捞出银渣，捞完渣后升温至400-450℃，取铋样分析Ag 、Cu，至粗铋熔液中Ag 、Cu的质量分数分别为Ag≤0.003%、Cu≤0.001%时停止升温；
将第二精炼锅内的粗铋熔液，降温至300-350℃，通入氯气，当锅面开始出现深灰色渣时，将氯化锌渣舀出；继续通氯气，操作温度开始控制在350-400℃，当温度升至500℃以上，将氯化铅渣舀出，继续通氯1-2小时，停止通氯，将锅面的浮渣捞净；
将经过前面三个步骤处理后的粗铋熔液泵入第三精炼锅，温度控制在650-750℃，加入质量为粗铋熔液质量1-2%的片碱，向第三精炼锅内的粗铋熔液中鼓入压缩空气搅拌
1.5-3小时，然后捞渣，取铋样分析铅、银、氯，当铅、银、氯的质量分数分别为Pb≤0.001%，Ag≤0.004%，Cl≤0.0015%为合格，再加入质量为粗铋熔液质量0.05-0.5%的片碱，片碱熔化覆盖于粗铋熔液面，降温至330-450℃，捞渣，在锅内取样品进行全分析，合格后，即得精制铋熔液。
2.根据权利要求1所述的一种高银高铜粗铋的精炼方法，其特征在于：所述第一步的加硫除铜工艺中，加入硫磺粉之前，将粗铋熔液降温至290-330℃。
3.根据权利要求1所述的一种高银高铜粗铋的精炼方法，其特征在于：所述第一步的加硫除铜工艺中，将硫磺粉加在正在搅拌的粗铋熔液旋涡中心。
4.根据权利要求1所述的一种高银高铜粗铋的精炼方法，其特征在于：所述第一步的加硫除铜工艺中，加入过量的硫磺粉，至反应完全。
5.根据权利要求1所述的一种高银高铜粗铋的精炼方法，其特征在于：所述第二步的加锌除银工艺中，加入过量的锌锭，至反应完全。
6.根据权利要求1所述的一种高银高铜粗铋的精炼方法，其特征在于：所述第二步中，捞完银渣后升温至400-420℃。
7.根据权利要求1所述的一种高银高铜粗铋的精炼方法，其特征在于：所述第三步中通入氯气之前将第二精炼锅内的粗铋熔液降温至320-340℃。
8.根据权利要求1所述的一种高银高铜粗铋的精炼方法，其特征在于：所述第四步中加入质量为粗鉍熔液1%的片碱之前粗铋熔液的温度控制在680-720℃，加入质量为粗铋熔液质量1%的片碱后，向第三精炼锅内的粗铋熔液中鼓入压缩空气搅拌1.5-2小时，然后捞渣，取铋样分析铅、银、氯，至Pb≤0.001%，Ag≤0.004%，Cl≤0.0015%，再加入质量为粗铋熔液质量0.05%的片碱熔化覆盖于粗铋熔液表面，降温至350-420℃。
一种高银高铜粗铋的精炼方法
技术领域
[0001] 本发明涉及金属精炼领域，特别是涉及一种高银高铜粗铋的精炼方法。
背景技术
[0002] 铋有广泛的用途：金属铋可制低熔点合金，用于自动关闭器或活字合金中；碳酸氧铋和硝酸氧铋用作药物；氧化铋用于玻璃、陶瓷工业中；铋化合物作为漂白剂和珠光剂添加在化妆品中。铋在地壳中的含量仅为很低，极少见到单独的原生天然的铋矿，大都与钨、钼、铅、铜、铁等金属矿物共生。所以一般都在其它主金属提炼过程中的副产物中回收铋。铋在某些金属提炼工艺的副产品是以高铜、高银铋合金形式存在。以往粗铋的一般精炼方法，对粗铋含杂质元素有较严格的要求。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种高银高铜粗铋的精炼方法。
[0004] 为了实现本发明目的，本发明采用的技术方案是：
[0005] 一种高银高铜粗铋的精炼方法，包括以下步骤：
[0006] 第一步，加硫除铜
[0007] 将粗铋装入第一精炼锅内，升温熔化，温度升至500-600℃，待粗铋完全熔化后，捞去未熔化的残渣，所述粗铋的组成为，用质量分数表示，含有Cu：0.5-5%，Ag：1-4%，Bi：75-95%，余量为砷、锑、碲、铁；
[0008] 降温至280-350℃，边搅拌边在粗铋熔液中加入硫磺粉；
[0009] 逐步升温至500-550℃，继续搅拌20-30分钟后停止搅拌，将固体或渣子捞出；
[0010] 将铋液升温至550-650℃，向粗铋熔液中鼓入空气，使铋液中残留的硫生成气体溢出；
[0011] 第二步，加锌除银
[0012] 将经过加硫除铜的粗铋熔液泵入第二精炼锅，升温至500℃，加锌锭，继续加温，至锌锭完全熔化后降温，捞出银渣，捞完渣后升温至400-450℃，取铋样分析Ag 、Cu，至铋液中Ag 、Cu的质量分数分别为Ag≤0.003%、Cu≤0.001%时停止升温；
[0013] 第三步，通氯除锌、铅
[0014] 将第二精炼锅内的铋液，降温至300-350℃，通入氯气，当锅面开始出现深灰色渣时，将氯化锌渣舀出；继续通氯气，操作温度开始控制在350-400℃，当温度升至500℃以上，将氯化铅渣舀出，继续通氯1-2小时，停止通氯，将锅面的浮渣捞净；
[0015] 第四步，氧化精炼
[0016] 将经过前面三个步骤处理后的粗铋熔液泵入第三精炼锅，温度控制在650-750℃，加入质量为铋液质量1-2%的片碱，向第三精炼锅内的铋液中鼓入压缩空气搅拌1.5-3小时，然后捞渣，取铋样分析铅、银、氯，当铅、银、氯的质量分数分别为Pb≤0.001%，Ag≤0.004%，Cl≤0.0015%为合格，再加入质量为铋液质量0.05-0.5%的片碱，片碱熔化覆盖于铋液面，降温至330-450℃，捞渣，在锅内取样品进行全分析，合格后，即得精制铋熔液。
[0017] 所述第一步的加硫除铜工艺中，加入硫磺之前，将粗铋熔液降温至290-330℃。
[0018] 所述第一步的加硫除铜工艺中，将硫磺粉加在正在搅拌的粗铋熔液旋涡中心。
[0019] 所述第一步的加硫除铜工艺中，加入过量的硫磺粉，至反应完全。
[0020] 所述第二步的加锌除银工艺中，加入过量的锌锭，至反应完全。
[0021] 所述第二步中，捞完银渣后升温至400-420℃。
[0022] 所述第三步中通入氯气之前将第二精炼锅内的铋液降温至320-340℃。
[0023] 所述第四步中加入片碱之前粗铋熔液的温度控制在680-720℃，加入质量为铋液质量1-2%的片碱后，向第三精炼锅内的铋液中鼓入压缩空气搅拌1.5-2小时，然后捞渣，取铋样分析铅、银、氯，至Pb≤0.001%，Ag≤0.004%，Cl≤0.0015%，再加入质量为铋液质量0.1-0.2%的片碱熔化覆盖于铋液表面，降温至350-420℃。
[0024] 本发明的有益效果：
[0025] 1、能高标准的实现粗铋的精炼。
[0026] 2、工艺简单，可控性强，较安全。
[0027] 粗铋、产品、执行标准GB/T915-1995牌号Bi 99.99三者间的对比（质量分数：%）[0028] 其中，“产品”指采用本发明的精炼方法得到的铋。
具体实施方式
[0029] 实施例一：
[0030] 采用本方法进行粗铋精炼得到铋锭的过程是经过如下步骤实现的：
[0031] 第一步，加硫除铜
[0032] 将1吨粗铋装入第一精炼锅内，升温熔化，温度升至大约500℃，待粗铋完全熔化后，捞去未熔化的残渣，所述粗铋的组成为，用质量分数表示，含有Cu：1%，Ag：2%，Bi：90%，余量为砷、锑、碲、铁
[0033] 捞渣后降温至约280℃，开动搅拌机，搅拌机的叶杆将粗铋熔液进行搅拌，边搅拌边加硫磺，将过量硫磺粉加在正在搅拌的粗铋熔液旋涡中心。
[0034] 主要的反应式为：
[0035] 2Bi+3S=Bi2S3
[0036] Bi2S3+6Cu=2Bi +3Cu2S (S)
[0037] 加完硫磺后逐步升温至约500℃，继续搅拌20分钟后停止搅拌，由于Cu2S的0
熔点在1100C以上，所以粗铋中的铜以Cu2S的固体粉末或渣子形式存在于粗铋熔液中，且Cu2S的比重小于Bi的比重，可以漂浮在粗铋熔液的表面，将Cu2S固体粉末或渣子用漏瓢捞出；
[0038] 捞渣后的铋液中粗铋熔液中含有残留的硫磺，将铋液升温至550℃，向粗铋熔液中鼓入空气，使残硫氧化呈SO2气态逸出。
[0039] 主要的反应式为：
[0040] S+O2=SO2 á (g)
[0041] 将铋液升温至约550℃，向粗铋熔液中鼓入空气，使铋液中残留的硫生成气体溢出；
[0042] 第二步，加锌除银
[0043] 将经过加硫除铜的粗铋熔液泵入第二精炼锅，升温至500℃，加锌锭，保温，至锌锭完全熔化后降温，锌与银能生成一系列难熔的Ag-Zn间化合物，呈浮渣形态与铋液分离，保温待锌锭完全熔化，降温捞银渣，捞完渣后升温至400℃，取铋样分析Ag 、Cu，至铋液中Ag 、Cu的质量分数分别为Ag≤0.003%、Cu≤0.001%时停止升温；此步骤中加入过量锌锭，以保证反应完全。
[0044] 主要反应式：
[0045] Ag+αZn= Ag Znα
[0046] 第三步，通氯除锌、铅
[0047] 将经过前面两步处理后的铋液，降温至300℃，通入氯气，氯化锌渣因比重较小，上浮覆盖在液面，在锅面形成灰白色薄膜层，当锅面开始出现深灰色渣时，则为除锌终点，此时将液态的氯化锌渣舀出；继续通氯气进行除铅作业，操作温度开始控制在350℃，通氯除铅过程锅内温度会逐步升高，当温度升至500℃，将氯化铅渣舀出。继续通氯1小时，取铋样分析Pb，停止通氯，将锅面的浮渣捞净。
[0048] 主要反应式：
[0049] Zn+Cl2=ZnCl2
[0050] Pb+Cl2=PbCl2
[0051] 2BiCl3+3Zn=3ZnCl2 +2Bi
[0052] 2BiCl3+3Pb=3PbCl2 +2Bi
[0053] 第四步，氧化精炼
[0054] 此步骤主要是为了除去残留的比铋更易氧化的痕迹元素，如氯、砷、锑、碲、铁等。
[0055] 将经过前面三个步骤处理后的粗铋熔液泵入第三精炼锅，温度控制在650℃，加入质量为铋液质量1%的片碱，片碱的有效成分为氢氧化钠，向第三精炼锅内的铋液中鼓入压缩空气搅拌1.5小时，然后捞渣，取铋样分析铅、银、氯，当铅、银、氯的质量分数分别为Pb≤0.001%，Ag≤0.004%，Cl≤0.0015%为合格，再加入质量为铋液质量0.05%的片碱，片碱熔化覆盖于铋液面，降温至330℃，捞渣，在锅内取样品进行全分析，合格后，即得精制铋熔液。将铋液放出，通过液泵泵入铸模浇筑成铋锭。
[0056] 本实施例中得到的铋产品中，铋锭的产量为865千克，产品铋锭中铋的质量分数为99.992%。
[0057] 实施例二：本实施例与实施例一的相同之处不赘述，不同之处仅在于[0058] 在第一步加硫除铜工艺中，将粗铋装入第一精炼锅内，升温熔化，温度升至约600℃；
[0059] 所述第一步的加硫除铜工艺中，加入硫磺之前，将粗铋熔液降温至350℃，边搅拌边在粗铋熔液中加入硫磺粉；加完硫磺粉后，逐步升温至550℃，继续搅拌30分钟后停止搅拌，将固体或渣子捞出；捞渣后将铋液升温至约650℃，向粗铋熔液中鼓入空气，使铋液中残留的硫生成气体溢出；
[0060] 所述第二步的加锌除银工艺中，将经过加硫除铜的粗铋熔液泵入第二精炼锅，升温至550℃，加锌锭，继续加温，至锌锭完全熔化后降温，捞出银渣，捞完渣后升温至450℃。
[0061] 所述第三步的通氯除锌、铅步骤中，将第二精炼锅内的铋液，降温至350℃，通入氯气；舀出氯化锌渣后继续通氯气，操作温度开始控制在400℃，当温度升至500℃以上，将氯化铅渣舀出，继续通氯2小时，停止通氯，将锅面的浮渣捞净。
[0062] 所述第四步的氧化精炼工艺中，将粗铋熔液泵入第三精炼锅，温度控制在750℃，加入质量为铋液质量2%的片碱，向第三精炼锅内的铋液中鼓入压缩空气搅拌3小时，然后捞渣，取铋样分析，当铅、银、氯的质量分数分别为Pb≤0.001%，Ag≤0.004%，Cl≤0.0015%为合格，再加入质量为铋液质量0.5%的片碱，片碱熔化覆盖于铋液面，降温至450℃，捞渣，在锅内取样品进行全分析，合格后，即得精制铋熔液。
[0063] 本实施例中得到的铋产品中，铋锭的产量为858千克，产品铋锭中铋的质量分数为99.995%。
[0064] 实施例三：本实施例与实施例一的相同之处不赘述，不同之处仅在于[0065] 在第一步加硫除铜工艺中，将粗铋装入第一精炼锅内，升温熔化，温度升至约560℃；
[0066] 所述第一步的加硫除铜工艺中，加入硫磺之前，将粗铋熔液降温至340℃，边搅拌边在粗铋熔液中加入硫磺粉；加完硫磺粉后，逐步升温至520℃，继续搅拌30分钟后停止搅拌，将固体或渣子捞出；捞渣后将铋液升温至约610℃，向粗铋熔液中鼓入空气，使铋液中残留的硫生成气体溢出；
[0067] 所述第二步的加锌除银工艺中，将经过加硫除铜的粗铋熔液泵入第二精炼锅，升温至520℃，加锌锭，继续加温，至锌锭完全熔化后降温，捞出银渣，捞完渣后升温至440℃。
[0068] 所述第三步的通氯除锌、铅步骤中，将第二精炼锅内的铋液，降温至305℃，然后通
