氯氧化铋是三氯化铋的水解产品，首要用于塑料工业，使塑料制品具有美丽的珍球光泽。用量一般为氯氧化铋：树脂为0.4%～0.8%，可根据种类要求适量增减。 一、工艺流程。 如图1，包含溶解、转化水解、洗滤、烘干等工序。图1  氯氧化铋出产工艺流程 二、首要技能条件。 水淬后的铋粒，用稀释一倍的硝酸溶液溶解，生成溶液。 食盐转化：将溶液参加到饱满食盐水（密度1.2克／厘米3）中，拌和均匀，若发生白色水解物，则稍加稀溶化。 水解：将相当于氯化铋溶液体积4倍的稀释水加热至95℃，参加相当于稀释水体积0.7%～0.8%的于稀释液中，在拌和下将铋液倒入，再用热水稀释至pH＝2.3，弄清后，与上清液别离，用蒸馏水洗刷BiOCl至pH＞5。 枯燥：BiOCl在95～100℃下恒温枯燥脱水，枯燥后经过80目。 三、首要设备。 不锈钢溶解罐一个：硬聚氯乙烯塑料焊制转化槽一个；水解槽一个：离心机一台。 四、产品质量。 产出之氯氧化铋成分为（%）：BiOCl＞98.5，H2O＜0.5，酸不溶物低于0.1。

铋在地壳中白勺均匀含量为2×10-5%，独自白勺铋矿床很少见到、铋矿藏一般与pb、cu、w、sn、ni、co等等元素白勺硫化物其生。具有工业价值白勺铋矿床大都为热液矿床,其间最重要为高温文辉铋矿型和中温热液多金属铋型。高温热液型中铋以天然铋和辉铋矿(bi2s3)状况存在于w、sn及as白勺矿石中,与之共生等等。铋作为上述矿石白勺副产物。中温热液型中铋一般最重要以其生等等。铋作为上述矿石白勺副产物。中温热液型中铋一般最重要以辉铋矿为主,此外还有天然铋及铋白勺硫代酸盐类,与cu和ni、co以及as白勺硫化物共生,铋作为铜矿石及其他矿石白勺副产物。在矿床白勺氧化带,原生铋矿藏可风化构成铋华(bi2o3)和碳酸铋矿藏[如泡铋矿(bi2o3.co2.h2o)、基性泡铋矿(2bi2o3.co2.h2o)、含水泡铋矿(bi2o3.co2.nh2o)、球泡铋矿(bi2o3.h2o)]。现在已发现白勺含铋矿藏已有50余种，但只要上述数种矿藏具有工业价值。铋矿石化学物相分析[1，2]，一般只测定氧化铋矿藏、辉铋矿和天然铋。下面介绍此三种矿藏白勺别离办法。 一、氧化铋矿藏白勺别离氧化铋矿藏系指铋华和铋碳酸盐矿藏。10%hcl可用于浸取氧化铋,天然铋和辉铋矿不溶解。但浸取过程中如有fe3+存在，则天然铋和辉铋矿白勺浸取率添加，为此，于hcl中参加sncl2。也有人以为参加抗坏血酸效果更好。羟胺也起相同白勺效果。hcl浓度和浸沉取温度都对浸取和别离效果有显着影响，故应严厉把握操作条件。文献中还引荐了其他一些别离氧化铋白勺办法，也各有特点。如用c(h2so4)=0.25mol/l-50g/l溶液,在氮气或流中浸取1h;用5%hcl-30g乙酸溶液，于80℃浸取10min。二、天然铋与辉铋矿白勺别离别离氧化铋之后，可运用下述任一办法使天然铋与辉铋矿别离：(1)天然铋之后,可运用下述任一办法使天然铋与辉铋矿别离：(1)天然铋能从agno3溶液中置换出金属银，而自身进入溶液中。了避免bi3+水解，向agno3溶液中参加一定量酸一般用20%-20g/lagno3溶液或3-6%hno3-17g/lagno3溶液，作为天然铋白勺溶剂，在规则条件下，天然铋浸取率为99%左右,辉铋矿仅溶解1.5%。本法适用于天然铋含量高白勺试亲。(2)在加热白勺情况下，辉铋矿可溶于浓hcl，天然铋不溶。浸取时试亲中白勺氧化铁与hcl效果，所生成白勺fecl3对天然铋有氧化效果,故应参加还原剂(如羟胺)以消除fe3+白勺影响。本法更适合于以辉铋矿为主白勺试样

西南地区某广在处理氧化铋渣时，选用酸浸法，其工艺流程如图1。图1  氧化铋渣的酸浸法工艺流程图 整个流程包含硫酸二段逆流浸铜、浸铋、水解置换、海绵铋熔铸等首要工序。 一、硫酸浸铜。 氧化铋渣经球磨机破碎呈粉状，用硫酸溶液浸出，其反响为：      为了进步浸出作用，选用二段逆流浸出：即一次硫酸浸出后之渣，再进行二次硫酸浸出，二次硫酸浸出后之渣，进入下道工序，而二次硫酸浸出后之溶液，回来一次硫酸浸出，一次硫酸浸出后之溶液，用来收回铜。 技能条件及目标： 一次浸出液固比（3～3.5）∶1；一次浸出拌和时刻40～60分钟；一次浸出液终酸pH约2；一次浸出液弄清时刻10小时以上；二次浸出液固比（3～3.5）∶1；二次浸出拌和时刻2小时；二次浸出加酸量：工业60升，在80～l00分钟内加完。 铜浸出率43%：硫酸耗费2530千克／吨精铋。 二、浸铋。 硫酸浸出后的浸出渣，含有铋、铅与未彻底浸出的铜和铁以及银、碲、砷．锑等。浸出时，发作如下反响：  浸出后的浸出渣，再用稀溶液洗刷后，送往下道工序，用硫酸洗铜与收回银，洗铜液与硫酸浸出之硫酸铜溶液一道，加石灰乳碱性沉铜，产出Cu（OH）2渣，从中收回铜。而稀洗刷液与浸出液一道送去提铋。 技能条件及目标： 提出液固比（3～3.5）∶1；加酸量每批加工业400～430升；拌和时刻2小时；弄清时刻10小时以上；稀洗渣溶液酸度HCl 15～20克／升；洗渣时液固比2∶1；洗渣拌和时刻30分钟；洗渣弄清时刻10小时以上。 铋浸出率92%：耗费8380千克／吨精铋。 三、水解与置换。 将浸出液进行水解，使铋水解沉积而与部分杂质别离，其反响为：水解程序是将自来水注入三氯化铋谘液中，能够进步产出的氯氧化铋的档次（含铋70%以上），为了削减液量而用稀碱液水解，或将三氯化铋溶液参加自来水中，即便终究酸度相同，都会使氯氧化铋含铋档次下降为65%左右，而且沉积物的沉降速度和过滤速度都明显下降。 图2表明BiOCl溶解率、水解水量与pH值的联系。 因为BiOCl中还含有Cu、Fe、CaSO4等杂质，需用工业重溶，而且鼓风拌和，然后别离出不溶性的CaSO4与PbSO4。为了削减铋的丢失，残渣用pH≤1的溶液洗刷，以进步铋的收回率。图2  BiOCl溶解率。水解水量与pH联系 用重溶后的三氯化铋溶液，送往置换槽，用铁板置换海绵铋。因为天然置换速度太慢，为了加快速度，选用直流电电积法：置换后液回来浸出，而置换出的海绵铋放入熔融的苛性钠中熔化。 技能条件及目标： 水解稀释比为溶液∶水＝1∶10；水解后弄清6小时；置换后液含铋低于1克／升。 水解后液排放标准为加石灰中和至pH为5～6。 四、酸浸法设备。 破碎用球磨机一台；浸出并带机械拌和的2米3浸出槽四个，设备的原料为硬塑料；过滤用硬塑料制的0.5米3真空吸滤槽5个；置换用3600×900×1100毫米水泥烙沥青槽4个，阴、阳极均为950×800×10毫米钢板；水解槽共6个，巨细与原料同置换槽。 五、海绵铋熔铸。 置换出的海绵铋在铸钢锅内加固体碱熔融，然后进行精粹。 技能条件及目标： 加料温度350～400℃；熔化温度450～550℃。固体碱耗费200千克／吨海绵铋。

湿法的首要工艺流程： 1、精粹铋→熔化→水淬→硝酸溶解 溶液浓缩结晶→结晶煅烧→氧化铋 2、精粹铋→熔化→水淬→硝酸溶解 溶液加碱中和→氧化铋过滤洗刷→枯燥→氧化铋制品 火法的首要工艺流程： 精粹铋—→熔化—→雾化焚烧—→产品搜集—→产品分级。   目前国内的氧化铋出产厂商大都选用湿法硝酸系统出产氧化铋，因为出产过程中因硝酸介质的引进导致发生很多NXOY污染环境，产品中也不可防止残留NXOY;不论选用煅烧或枯燥，均难防止氧化铋粉末的聚会，影响产品粒度，粒度均在5μm～7μm以上，且粒度散布不均匀，对产品的使用也有较大的影响。国内选用火法出产氧化比铋产品粒度在3μm～5μm。日本和德国则多以熔体雾化–焚烧法出产氧化铋，产品粒度在1μm～2μm。中国是世界上氧化铋产值最大的国家之一。首要用硝酸法出产工艺，产品难以彻底满意该部分高端商场的需求

处理氧化铋渣，常选用硫酸加食盐浸出，其工艺流程如图1所示。图1  氧化铋渣盐浸法工艺流程图 从图1可见，氧化铋渣的盐浸法（混酸浸出）包含混酸二次浸出、中和水解等工序，产出之BiOCl，可经火法还原为粗铋；也可用重溶、铁屑置换，产出海绵铋，碱熔后铸成粗铋。 一、浸出 硫酸加食盐混酸浸出本质上是一种氯盐浸出，即用含有NaCl的硫酸溶液浸出氧化铋渣，使铋呈氯化物溶出。NaCl参加后有两方面效果：一是作为添加剂，带入和添加溶液中氯离子浓度，进步被提取金属在溶液中的溶解度；一是作为氧化剂，参加反响将被提取金属溶解。 氧化铋渣中铋以Bi2O3状况存在，在浸出中按下式反响：  这个反响本质是借助于BiOCl从中转化而完结的。所以上反响分两步进行：  氧化铋在混酸中的溶解曲线如图2所示。图2  Bi2O3在H2SO4－NaCl溶液中溶解曲线 从图2可见，当H2SO4为1N，NaCl浓度大于100克／升吋，铋的溶解兴旺20克／升。 依据物相分析得知，氧化铋渣中的铅以PbO状况存在，浸出中以PbCl2形状溶入溶液中，跟着溶液中NaCl浓度的添加，PbCl2在溶液中的溶解度增大。表1展示出这种联系。 PbO溶于混酸的反响如下：   表1  PbCl2在食盐溶液中的溶解度当溶液中有很多NaCl存在时：溶液中一起还存在很多的硫酸根，所以氧化铅能够生成硫酸铅：尽管PbSO4的溶度积比氯化铅的溶度积更小，可是生成的硫酸铅又进一步参加反响：所以PbCl2是铅浸出的终究产品。 氧化铋渣中的铜以CuO与Cu2O状况存在，浸出时，一部分生成硫酸铜，一部分生成：   当向溶液鼓入空气时，因为空气的氧化效果，可加快Cu2O的 溶解，进步铜的浸出率：氧化铋渣中的银以金属银状况存在，浸出时一部分构成氯化银。 经过浸出，铋、铜进入溶液，便于别离收回。铅与银虽部分被浸出，但当浸出结尾因为浸出液酸度下降，液温下降时，氯化铅与氯化银又从头结晶沉积，经过处理结晶、浸出渣而收回。 技能条件与目标： 浸出液组成：H2SO4 250升、NaCl 300千克、氧化铋渣500千克；液固比（4～5）∶1；浸出时刻2小时；浸出温度95℃。 铋浸出率高于95%：铜浸出率高于90%；浸出渣率40%左右；银入渣率高于90%；硫酸耗费为1250升／吨铋；食盐耗费1500千克／吨铋。 浸出设备：1500升带拌和机的珐琅反响釜四个，球磨机一台。 二、中和与水解 选用二段逆流浸出，从产出的二次浸出渣中收回银与铅；而将一次浸出液弄清一昼夜后，抽取上清液中和、水解，别离铜、铋，产出BiOCl，再从中收回铋；后液用铁屑置换，产出海绵铜，从中收回铜。 为了避免一次浸出液中分出硫酸铜结晶，有必要坚持浸出液含Cu2＋低于60克∕升，为确保不发生铋的再沉积现象，浸出液的pH值应始终坚持低于1。 当浸出液含有高浓度的铜和铋时，不能用铁屑置换，不然会得到铜与铋的混合物。所以选用加碱和水稀释，以进步溶液的pH值，使铋呈BiOCl沉积别离。 选用加Na2CO3或NaOH以升高溶液的pH值，当pH值从0.6升至1.8时，溶液中铋离子浓度明显下降，pH值与溶液含铋离子浓度联系如表2。 表2  浸出液终究pH值对残Bi3＋的影响当pH 1.8时，溶液含铋小于50毫克／升，尽管铋含量很低，但对下工序从溶液中置换铜影响很大。为了确保海绵铜含铋低于0.04%，当溶液中含铜为25克／升时，有必要使含铋量小于10毫克／升，所以有必要将浸出液终究pH值进步2.3以上。 水解最好分两步进行：第一步用碱液将pH值调至1.5；第二步将溶液体积用水稀释两倍，使pH值上升至2.3。中和与水解次第不能倒置，避免BiOCl被污染。水解反响为：氯氧化铋被污染主要是因为部分规模pH值偏高引起氢氧化铁沉积。若终究用碱调pH值，杂质铁含量有时达2%；而终究选用水稀释时，即便进步pH值至3，也无铁离子水解沉积。水解能使溶液中99.6%以上的铋沉积，产出易于弄清与过滤的颗粒较粗的BiOCl。 技能条件与目标： 中和：用30% NaOH溶液或40% Na2CO3溶液中和一次浸出液至pH 1.5。 稀释：用两倍体积水稀释，使溶液pH值由1.5进步至2.3。 常温操作，水解后溶液弄清一昼夜。 碱耗由一次浸出液终酸断定。铋水解收回率高于98%；BiOCl含铋量大于70%。 水解设备：质料为钢槽衬腔。其间碱液槽容量2米3，尺度φ1200、H2000毫米；水解槽容积10米2，尺度φ2000、H3500毫米。 三、置换 水解沉铋后液参加铁屑置换铜：技能条件及目标： 置换温度95℃，加温拌和至溶液通明不显蓝色为结尾。 铁屑耗量为理论量1.5～2倍；置换铜收回率高于95%。 置换设备：因为置换周期短，选用带拌和的1500升珐琅反响釜两个，蒸汽夹套加温，每批结尾后中止拌和，弄清别离，排放上清液，再注入沉铋后液，开动拌和，先使用海绵铜中搀杂的铁屑置换，然后参加新铁屑，直至沉铋后液分批置换结束，再放出铜渣沥干，作为收回铜的质料。

此法选用操控电位的方法，用选择性浸出硫化铋矿，一起抵抗杂质的浸出。避免了很多的铁离子在流程中的循环和三价铁的再生问题，提高了产品质量，渣的过滤、洗刷功能也得以改进。浸出进程根本反应为：选择性浸出，铋的选择性较高，但消耗量比较大，一部分单质硫会被氧化生成硫酸根，的污染和腐蚀问题也比较严重，设备需求密封。从经济上分析，比用浸出没有显着的优越性。 选择性浸出的工艺流程见图1。图1  选择性浸出铋准则工艺流程图

矿浆电解工艺的一个显著优点是，硫化矿在矿浆电解过程中，矿物中的硫以元素硫的形态产出，并可提取回收。所产元素硫便于贮存和运辐，解决了火法冶炼SO2污染和硫酸产量过剩，硫酸运输和销售难的问题。 辉铋矿矿浆电解时元素硫的产出过程是矿浆电解阳极氧化过程的一个重要方面，王成彦、邱定蕃等测绘了S0与H2S在石墨阳极上的极化曲线。 试验条件：333K、NH4Cl为200g∕L、H＋为1g∕L、搅拌转速600min－1、扫描速度1mV∕s，测得的阳极极化曲线见图1。图1  S及H2S的阳极化曲线 1－NaCl（200g∕L）＋H＋（1g∕L）； 2－NaCl（200g∕L）＋H＋（1g∕L）＋S（L∶S＝10∶1）； 3－NaCl（200g∕L）＋H＋（1g∕L）＋Na2S（0.01mol∕L）； 由图1可以看出，线1与线2基本重合，说明元素硫在阳极上基本不被氧化，而线3有明显的阳极电流，说明有S2－的氧化反应在阳极发生，由于是在酸性体系中进行的研究，可以认为该反应是Na2S酸溶产生的H2S在阳极上的氧化反应：由该图还可以看出，在阳极电流密度大于7mA／cm2（70A／m2）时，阳极将发生析氧反应。因此，在实际的矿浆电解条件下（阳极电流密度为15～25mA∕cm2），H2S在阳极上的氧化反应并不是主要的。阳极反应主要是Fe2＋的氧化反应。 由于动力学的原因，Fe3＋对S0的氧化很缓慢，说明元素硫在矿浆电解的条件下较稳定。有关的研究工作电表明，在水溶液中元素硫氧化为SO42－、HSO4－的过程极为缓慢。这就是矿浆电解过程能获得较高的元素硫产出率的原因。

Bi2S3 【化学组成】类质同像混入物主要有Pb、Cu、Sb和Se。 【晶体结构】斜方晶系；a0=1.113nm，b0=1.127nm，c0=0.397nm；Z=4。辉铋矿与辉锑矿等结构。 【形态】晶形常呈长柱状至针状，晶面大多具纵纹，集合体以致密粒状为常见（图L-15）。   图L-15辉铋矿集合体 【物理性质】微带铅灰的锡白色；表面常现黄色或斑状锖色；条痕铅灰色；金属光泽；不透明。解理平行{010}完全。硬度2～2.5。相对密度为6.8。 【成因及产状】主要见于钨锡高温热液矿床和接触交代矿床中。 【鉴定特征】与辉锑矿相似，唯颜色较辉锑矿浅，光泽较强，相对密度较大，解理面上无横纹，与KOH溶液不起反应。 【主要用途】为铋的重要矿石矿物。

辉铋矿的冶炼分粗炼和精粹两步。        粗炼的办法因质料而异。以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时，选用混合熔炼法，配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等，在反射炉中进行混合熔炼，得到粗铋，送去精粹。以铅的火法冶金精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是：先将浮渣加热，使其中所含的铅下沉取出。持续加热熔渣，熔化后，参加氯化铅或通入，以除掉钙和镁，得到富含铋的铅铋合金，再送精粹。        精粹一般分为四个过程：氧化除砷、锑、碲等;加锌除银;氯化除铅锌;高温除氯。

一、阳极反响机理 王成彦、邱定蕃等对辉铋矿在矿浆电解进程的阳极反响进行了比较深化的研讨。经过很多的实验研讨，以为辉铋矿的阳极浸出进程是一个杂乱的反响进程，辉铋矿在酸性氯化钠介质中呈悬浮状所发作的阳极浸出进程，能够经过下列几种途径来完结： （1）石墨相当于一个导体，辉铋矿相当于一个可溶阳极，当辉铋矿和石墨阳极发作磕碰而触摸时，将经过下面的反响被氧化：（2）石墨电极上或许发作其他氧化反响，如发作Cl2、O2气体分出，这样一些气体再氧化辉铋矿。（3）有关实验标明，在浸出渡中参加铁离子，辉铋矿的浸出反响速率显着进步，槽电压显着下降，阐明铁离子也参加了辉铋矿的阳极浸出进程。 为查明辉铋矿在矿浆电解阳极浸出进程的反响机理，实验测定了溶液中有辉铋矿和无辉铋矿时的i－E曲线以及在上列溶渣中参加4g∕L的Fe2＋后有和无辉铋矿存鄙人的i－E曲线，见图1。图1  不同条件下的i－E曲线 1－HCl 1mol∕L＋NaCl 200g∕L； 2－HCl （1mol∕L）＋NaCl （200g∕L）＋辉铋矿（－0.074mm、L∶S＝10∶1）； 3－HCl（1mol∕L）＋NaCl（200g∕L）＋Fe2＋（4g∕L）； 4－HCl（1mol∕L）＋NaCl（200g∕L）＋Fe2＋（4g∕L） ＋辉铋矿（－0.074mm、L∶S＝10∶1）。 HCl－NaCl溶液中没有辉铋矿和铁离子存在的状况下，石墨阳极只或许存鄙人列反响：    （1） E333（1）＝1.177－0.066pH＋0.0165lgPO2                （2） E333（2）＝1.306＝0.066lg[Cl－]＋0.0333lg[Cl2] 矿浆电解条件下，pH＝0、pO2＝0.2×105Pa、  [Cl－]＝3mol∕L，  代入以上两个方程得E333（1）＝1.248V，E333（2）＝1.255＋0.0333lg[Cl2]，因为溶液中[Cl2]很小，因而，   E333（1）和E333（2）的不同不大，上述两种反响均有或许在阳极上发作。Arslan、Duby研讨了黄铁矿在溶液中的阳极氧化状况，在阳极电位1.4～1.5V（SCE），t＝35～40℃下，阳极液中HClO的浓度可达0.15smol∕L，并以为HClO是由阳极上分出的Cl2发作的，阳极上水的氧化反响也一起发作并分管了部分电荷传输。Arslan在用石墨阳极研讨黄铁矿的阳极氧化时，发现阳极上有CO2生成并发作阳极蚀变现象。王成彦、邱定蕃在矿浆电解扩展实验中也发现石墨阳极存在蚀变现象。这些也能够证明，在矿浆电解进程中，当阳极电位较高时，阳极上能够发作Cl2和O2的一起分出。 关于反响考虑到铁离子在溶液中能够构成铁氯络合物，其实践电位会更低（如图2线23所示），因而，当件系中存在铁离子时，上述反响有或许是阳极的首要反响。图2  Bi2S3－Cl－－H2O系E－lg[Cl－]图图1中，线1是无辉铋矿、无铁离子潜液中测得的i－E曲线，其电流只能是因为反响式（1）和式（2）发作，且电流巨细应标明该反响的速度。从图中看到，当阳极电位高于～1.10V（SCE）时，电流便急剧上升，而低于该电位时，阳极电流极低且动摇很小。因而能够以为在实验用溶液中，当阳极电位高于－1.10V（SCE），石器阳极上开端很多分出气体，此电位正处于和氧气的理论分出电位邻近。 线2是有辉铋矿、无铁离子溶被中测得的i－E曲线，此刻阳极上的电流应是辉铋矿直接与电极磕碰的氧化反响、和氧气分出反响一起发作的，比较线1和线2，在电位低于－1.10V（SCE）的规模之内，电流能够以为是因为辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化发作的，这个电流较线1升高了许多，阐明辉铋矿的直接电氧化是能够发作的；电位大于－1.10V（SCE）二线根本重合，析氯析氧反响起了主导效果。 线3是无辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i－E曲线，从图中能够看到，当阳极电位高于0.5V（SCE），电流便显着增大，该电位正处于反响的标准电位邻近，因而能够以为此电流是因为二价铁离子的阳极氧化发作的。在固定电流密度小于300A∕m2的条件下，阳极不会发作析氯析氧反响，只要在电解后期，二价铁的氧化挨近结束，才或许发作析氯析氧反响，此刻槽电压将显着上升。 线4是在有辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i－E曲线，它较线3的电流大。此电流的发作能够以为是二价铁离子的阳极氧化和辉铋矿与阳极磕碰的触摸氧化一起发作的。但线4并不是线2和线3的简略加合，它仅仅略高于线3并类似于线3，因而能够以为此刻的首要反响仍旧足二价铁离子的阳极氧化反响、而辉铋矿的直接电氧化则是非必须的。因为有辉铋矿存在，在阳极上生成的三价铁将Bi2S3氧化后自身复原为二价，二价铁又在阳极氧化为三价。如此重复，直至辉铋矿的氧化浸出挨近彻底。 假如在固定电流密度200A／m2的条件下，由图1能够比较看出，线2和线4的阳极电位相差0.7V左右，也就是说，要取得相同的浸出反响速度，在有铁离子存存的溶液中，其阳极电位要比无铁离子溶液的阳极电位低0.7V，相应的槽电压也要下降0.7V左右，然后下降了电解进程的电耗。 图3是在固定电流密度200A∕m2、Fe2＋为4.0g∕L、Cl－为150g∕L、H＋为1.0g∕L、Bi3＋为10g∕L、100g辉铋矿、粒度＜0.038mm为96%、L∶S＝3∶1的状况下测得的石墨阳极电位（SCE）和槽电压随时刻的改变曲线。图3  恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变 图3阐明，在辉铋矿的理论浸出电解时刻内，槽电压被迫在0.8～0.9V的规模之内，阳极电位动摇在－0.5～－0.6V（SCE）的规模之内，正处于二价铁离子的标准氧化电位邻近。能够以为，在此刻间内的阳极反响首要是二价铁离子的氧化反响，铋精矿的浸出首要是因为三价铁的氧化效果。 在铋的理论浸出电解时刻今后，槽电压和阳极电位都急剧上升，槽电压升至1.6～1.8V，阳极电位动摇在－1.2V（SCE）左右，此刻，辉铋矿的浸出巳挨近彻底，二价铁也简直悉数氧化为三价铁，阳极开端发作析氯反响，槽电压也跟着阳极电位的进步和阴极的极化而升高。 由以上的分析，能够得出以下的定论： （1）在实验选用的条件下，溶液中无铁离子存在时，在阳极电位为－0.2V到－1.0V的规模内，阳极反响首要是辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化，当阳极电位大于－1.10V时，析氯析氧反响起主导效果。 （2）在有铁离子存在的状况下，阳极上发作的首要反响是二价铁离子的氧化反响，辉铋矿的氧化能够以为是由三价铁离子完结的，三价铁被坯原为二价，二价铁又在石墨阳极上氧化，如此重复循环。当然，在浸出进程中从头到尾也存在着辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化。 （3）在有铁离子存在的状况下，阳极电位可较无铁离子的阳极电位下降0.7V左右，过对下降电耗是有利的。 二、浸出反响机理 图3的热力学分析标明，辉铋矿的络合酸溶反响在实验条件下能够发作。实验标明，没有氧化剂存在时，反响速度较慢。 王成彦、邱定蕃等研讨了矿浆电解时辉铋矿的氧化浸出机理，以为辉铋矿的氧化能够经过下面几种不同的反响进程而得以完结。   （3）   （4）   （5） 反响式（3）是辉铋矿与阳极的直接受阻触摸氧化。反响式（4）是三价铁与辉铋矿的直触摸摸氧化。反响式（5）是辉铋矿首要经络合酸分化反响生成硫化氲，而氧化剂首要是和的氧化复原。式（4）和式（5）的差异就在于此。微观上，能够借助于对进程浸出渣样的物相结构的分析，来判明辉铋矿浸出反响的机理进程。 一般来讲，元素硫系硫化物在湿法冶金进程的相变产品。在低于硫的熔点（386K）浸出时，元素硫通常以三种方式嵌布（图4）：（a）在硫化矿周围呈疏松多孔状；（b）呈细密细粒状吸附在硫化矿周围；（c）呈细粒单体散布在提出渣中，与硫化矿自身无关。前者为金属阳离子分散进溶液后而残留下来的结构；后两种是硫化矿首要经酸分化生成H2S今后被氧化的结构；究竟是（b）仍是（c），则取决于浸出进程的许多影响要素。浸出渣中元素硫的嵌布状况直接联系到对浸出进程的解说。图4  元素硫的几种嵌布形状 对辉铋矿浸出进程分阶段取样渣的显徽镜调查发现，浸出15min时，辉铋矿改变甚微，此刻渣中有很少数的细粒状单体元素硫生成，散布在浸出渣中。当浸出时刻到达30min时，部分辉铋矿鸿沟已呈现被腐蚀的痕迹；元素硫的生成数量较前者略有添加，根本上以细粒单体存在。浸出时刻到达60min，辉铋矿的溶蚀愈加显着，锯齿型鸿沟随时可见，元素硫大部分呈单体外，少数呈细粒状吸附在辉铋矿颗粒的鸿沟。90min时，辉铀矿颗粒鸿沟附着元素硫的状况愈加遍及，构成粒度显着增大，渣中已不易发现细粒的辉铋矿。浸出时刻达130min，辉铋矿周围的硫珠越来越多，简直连成一个硫珠环，一起渣中呈单体的硫珠也显着添加，残存的辉铋矿随浸出时刻的改变已不非常显着。 归纳以上的分析，能够以为，辉铋矿在实践的矿浆电解进程中的浸出反响，不是简略的硫化物金属阳离子的分散进程。从浸渣中存在着很多与硫化物无嵌布联系细粒细密的单体元素硫的状况看，它绝非是硫化物中金属离子分散进溶液后的残留物，而是一个从头构成的产品。也就是说，在辉铋矿的浸出进程中必定存在着一个成硫反响，也必定存在着辉铋矿的酸分化反响。依浸渣中的矿藏改变能够以为酸浸进程存在着如下反响跟着辉铋矿的不断分化，成硫反响也在不断进行；跟着H2S生成量的添加，部分H2S与溶液中的三价铁反响，产出元素硫嵌布在辉铋矿周围，部分H2S远离辉铋矿颗粒而与三价铁反响，构成单件的硫珠。 理论浸出电解时刻今后，辉铋矿浸出挨近彻底，二价铁也简直悉数转换为三价铁，析氯析氧反响开端发作。 由此能够得出如下的定论： （1）在阳极浸出进程中，辉铋矿首要进行的是酸分化反响（2）阳极生成的三价铁首要是与辉铋矿酸分化生成的H2S进行氧化复原反响，而与辉铋矿直触摸摸进行的氧化复原是非必须的。（3）对浸出渣的物相分析标明，元素硫的构成不是简略的金属阳离子分散进程产品，而是的氧化产品。因而在实践的酸浸进程中既存在着硫化矿的酸溶解反响，也存在着一个成硫反响；产出的硫大部分呈细粒单体，少数吸附在辉铋矿周围。 张英杰从电解质溶液中固液界面双电层结构与矿粒的机械运动动身，推导了必定超电位下（阳极析氯反响没有发作）影响阳极反响速率（电流密度）的要素，得出阳极电流密度（i）与矿浆浓度（Cs）、拌和转速的平方（NR2）呈线性联系，与矿粒粒度无关。进而核算出在任一会儿附着在1cm2阳极表面上的矿粒的总表面积为： S0＝3Cs／ρ 式中S0－矿粒的总表面积；     ρ－矿粒密度，g∕cm3；     Cs－矿浆浓度，g∕mL。 据此核算，假如取Cs＝0.lg／mL，ρ（辉铋矿）＝6.4g∕cm3，则S0＝0.046。这就是说当矿浆中一起含有Fe2＋时，在1cm2阳极表面上只要0.046cm2的面积在进行矿藏与阳极的磕碰触摸氧化，其他的面积进行的是Fe2＋的氧化。这就很好地解说了矿浆电解时，在有Fe2＋存在时，辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化并不占主导地位的原因。 三、Fe2＋的阳极氧化动力学 在矿浆电解进程中，溶液中的铁离子扮演了一个重要的人物，它直接参加了阳极的电极反响和辉铋矿的氧化浸出，起着电子的传递效果。因而对Fe2＋的阳极氧化进程进行研讨很有必要。王成彦、邱定蕃等测定了Fe2＋在石墨阳极上的极化曲线，阐明晰Fe2＋阳极氧化的速率操控进程。 实验条件：333K、NH4Cl为200g∕L、H＋为lg／L、拌和转速600r∕min、扫描速度1mV／s，测FeCl2浓度分别为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05mol∕L下的阳极极化曲线，取相同η值下的电流密度i作η－lgi联系图，见图5。 从图5能够看出，η在60－10mV之间，曲线呈现显着的塔菲尔段，阐明在这一超电位规模内，Fe2＋阳极氧化进程受电化学反响操控；当η在100～18mV之间，η与{lg（i∕i0）＋lg[id／（id－i）]}呈线性联系，见图6，阐明在这一超电位规模内，Fe2＋阳极氧化进程属混合反响操控；当η在160～220mV之间，η与lg[id／（id－i）]呈线性联系，见图7，阐明在这一超电位规模内，Fe2＋阳极氧化进程受分散操控。图5  不同FeCl2浓度时的η－lgi联系图图6  η－lg（i∕i0）＋lg[id／（id－i）]联系图图7  η－lg[id／（id－i）]联系图

湖南柿竹园有色金属矿铋冶炼广是我国最大的铋冶炼厂，建成于20世纪90年代初，采用传统的反射炉熔炼－火法精练流程。自投产以来，该厂工艺、设备及操作水平不断提高，形成了精铋300t∕a的生产能力，产品质量好。铋冶炼厂所用的原料主要来自柿竹园有色金属矿遗厂产出的铋精矿，这种精矿中含有少量的铍、氟，加上矿石中的硫在熔炼时不可避免地进入烟气，对周围环境存在污染，对工人的身心健康存在影响。此外，火法炼铋存在着铋回收率低、对铋精矿的品位要求高、杂质含量要求低、能耗高等不利因素，促使人们研究铋冶炼的新工艺。经过大量的实验室研究、扩大试验及工业试验，选择了铋矿浆电解取代反射炉。1997年在柿竹园铋冶炼厂建成并投产了世界上第一座矿浆电解工业生产厂，铋矿浆电解技术经济指标明显优于反射炉，对周围环境污染大大减轻，工艺畅通，设备运转良好，工厂的建成，为矿浆电解的应用奠定了坚实的基础。 一、工艺流程 柿竹园铋冶炼厂矿浆电解工艺流程如图1所示。铋精矿在浆化槽中浆化后流入矿浆电解槽阳极区搅拌浸出电解，矿浆从第一个矿浆电解槽溢流，流入第二个矿浆电解槽的阳极区，连续经过6个矿浆电解槽后，浸出渣中的铋含量降至1%左右，此时可以认为浸出结束。矿浆从第6个矿浆电解槽溢流进入矿浆中间槽，再通过矿浆泵将矿浆泵入厢式压滤机过滤洗涤，排出的浸出渣堆存，可作为硫精矿出售，也可考虑再选矿回收渣中的钼。过滤后的滤液返回浆化槽作为浆化液循环使用。溶液循环一段时间后，抽出部分溶液开路处理，以防止杂质在溶液中积累。原设计有一萃取除铁工序，抽出部分溶液经萃取后除去溶液中的铁，以保持整个体系铁的平衡，但实际操作中已省去萃取除铁工序。铋粉定时从阴极隔膜口袋中抽取，经板框压滤机压滤，滤液返回电解槽阳极区，电解液循环使阴极区补充了铋离子，防止阴极液贫化。海绵铋经洗涤后压块脱水，再送还原熔炼。精炼工序采用原有的火法精炼设备和操作程序。图1  硫化物阳极反应E－[Cl－]关系 二、矿浆电解槽 矿浆电解作为一种新的冶金方法，其最关键的设备是矿浆电解槽。这种电解槽与传统的电解槽在功能上有很大的区别，它必须满足浸出、电积和部分净化所需要的条件，因而在结构上与一般电解槽完全不同，这也是国内外研究人员研究的重点。矿浆电解槽从实验室规模开始，经过1m3单槽扩大试验，最后在柿竹园铋冶炼厂建立了6个连续的矿浆电解槽，单槽容积为3m3，电解槽尺寸为1500mm×1450mm×1450mm。图2为铋工业生产槽照片。图2  工业用矿浆电解槽 电觯槽为方形结构，中间安置了机械搅拌装置。这种结构的电解槽很好地满足了工艺的要求。没有发现矿浆在电解槽底部沉结，矿浆从第1槽流至第6槽非常顺畅。在研制过程中对矿浆在槽中的流动及各种物料的排出进行了大量的研究，设计了一些特殊的结构以保证生产的连续化。对楷体、隔膜、电极等材料也进行了长期的研究，工厂投产后也证明了它们完全符合要求。 在生产连续运行中也证明了铋矿浆电解完全可以自热进行。矿浆没有经过加热，在冷态下进入第1个矿浆电解槽。依靠矿浆电解体系的自热，很好地维持在所需的温度下进行反应。这种结构的矿浆电解槽具有很好的放大性能，一般来说，可根据矿浆在电解槽中的停留时间选择电解槽的容积和数量。此外，特别值得提出的是矿浆电解槽造价便宜，制作简单。 三、对环境影响的评价 采用矿浆电解工艺处理铋精矿，它的一个显著优点是，和铋结合的硫大部分以元素硫的形态产出，并可进一步回收生产硫精矿或元素硫产品，同时整个系统的溶液可以基本实现闭路循环，大大减少了废水排放量。 化学定量分析表明，柿竹园铋精矿含Be为0.0032%，含F为0.99%．含As为0.049%，矿浆电解时，约有35%的Be、90%的F和20%的As被浸出进入溶液。随溶液循环次数的增加，Be、F和As将在溶液中积累，尤以F的积累最为严重。因此对少量外排的废电解液必须进行达标处理。 废电解液首先经铁粉置换回收Bi，再经石灰中和（调溶液pH值至11）处理后，溶液中的Be含量由0.99mg∕L降至0.0036mg∕L，F含量由0.58g／L降至0.5mg∕L，As含量由1.9mg∕L降至0.003mg∕L，符合地面水环境质量标准GB 3838－88的Ⅲ类标准。废水再排至污水站稀释，经再次处理后排放。 矿浆电解产出的含硫废渣，对环境无明显影响，可进一步浮选生产硫精矿或采用其他工艺回收生产元素硫，也可以直接排至尾矿坝堆存或填埋处理。 四、铋矿浆电解主要技术经济指标 柿竹园铋矿浆电解厂生产规模为铋金属量200t∕a，工业生产的主要技术经挤指标如下： 铋浸出率∕%                       98 铋全流程总回收率／%                % 吨铋总交流电耗∕kW·h            2500（其中电解电耗为1830） 吨铋碱耗／kg                      121 吨铋酸耗／kg（HCl为31%）        500 五、两种铋冶炼方法的比较 采用矿浆电解技术处理铋精矿，与现有火法冶炼流程的主要技术经济指标对比见下表。从下表可以看出，铋矿浆电解具有如下特点： （一）对环境污染轻，是一种环境友好的工艺。 （二）能耗明显下降，工艺总能耗仅为反射炉熔炼的一半。 （三）铋回收率高。 （四）对原料适应性广。 表  矿浆电解处理铋精矿与现有火法冶炼流程的比较①取自柿竹园铋冶炼厂原火法冶炼1996年指标。 六、矿浆电解工艺目前的局限性 矿浆电解技术毕竟是处于工业化初期，装备水平还比较落后，自动化程度很低，大部分是人工操作。在铋矿浆电解生产中，由于阴极产物是以粉状物产出（铋粉），需要靠人工抽取，操作工人的素质在很大程度上成了工艺指标的制约因素，人为因素对工艺指标的影响较大。由于操作不精心，电极的断裂、隔膜布的破损等比较严重，另外，由于目前矿浆电解槽的体积较小，对铋这类经济价值较高、物料处理量小的小金属无疑是适宜的，但对那些经济价值较低、需大规模处理的贱金属（如Pb），尚存在一定的距离。要想充分发挥矿浆电解新工艺在经济、社会和环境等方面的独特优势，进一步拓宽其应用领域并形成规模化，需要开展矿浆电解成套技术工程化及电解槽大型化的研究，包括工艺过程中各参数的测定和自动控制的研究、阴极区产物自动抽取的研究以及高强度、耐腐蚀电极材料的研制、大型矿浆电解槽（30m3）的设计等等。应用新技术，研制满足工艺要求，结构合理，造价低廉的抽粉和传动装置并实现抽粉过程的机械化和自动化，开发具有一定通用性的湿法冶金工艺流程监控软件平台及矿浆电解过程中先进的计算机监控系统等，将会促进矿浆电解技术的进一步发展。

辉铋矿选矿工艺有三种回收方案：自粗钨精矿中直接优先浮选；自硫化矿混合精矿中优先浮选；自硫化矿物混合精矿中浮去其他硫化矿而让辉铋矿作为尾矿产出，通常还含有较多的脉石和黑钨矿，需进一步用摇床选和磁选分别除去。分离顺序为：辉钼矿→辉铋矿、方铅矿→黄铜矿→闪锌矿→黄铁矿。辉铋矿同方铅矿可浮性非常相似，一般混出待冶炼再行分离。细粒采用浮选法，粗粒采用粒浮。

铋的冶炼有必要阅历粗炼与精粹两个阶段.粗炼是将含铋质料经过火法或湿法的开始处理，产出中间产品粗;铋精粹是将粗铋进一步精粹，产出精铋.粗炼与精粹的办法许多，常依据质料不同而挑选不同的办法. 一、粗炼 1. 精矿的反射炉熔炼钮精矿与还原剂煤粉、置换剂铁屑、熔剂纯碱等配料混合后，参加反射炉混合熔炼，产出渣、冰铜与粗镶。 2.氧化渣的转炉熔炼将铅阳极泥还原熔炼产出的贵铅，装入分银炉吹炼，在氧化吹炼过程中产出的氧化钻渣，与黄铁矿配料，参加转炉熔炼，产出渣、冰铜与铅铭合金. 3.铅浮渣的碱性熔炼将火法精粹铅时产出的钙镁秘渣，与NaOH一道熔炼，产出铭铅合金. 4.浸出一沉积法将铜转炉烟尘氛化浸出，使韧进入溶液，随后可选用水解法或置换法，别离秘沉积，然后再熔铸成粗铋 二、精粹 1.火法精粹将粗w装入钢质精粹锅，经熔析精粹、氧化精粹、碱法精粹、加锌精粹、氛化精粹、终究精粹等工序，除掉其间的铜、砷、锑、锡、磅、银、铅、锌等杂质，产出精锡.   2.电解精粹粗韧经开始火法精粹后，铸成阳极板，选用氛盐溶液或盐溶液作电解液，产出电铃，再进一步火法精粹为精铋.

王成彦、邱定蕃等对辉铋矿在矿浆电解进程的阳极反响进行了比较深化的研讨。经过很多的实验研讨，以为辉铋矿的阳极浸出进程是一个杂乱的反响进程，辉铋矿在酸性氯化钠介质中呈悬浮状所发作的阳极浸出进程，能够经过下列几种途径来完结： （1）石墨相当于一个导体，辉铋矿相当于一个可溶阳极，当辉铋矿和石墨阳极发作磕碰而触摸时，将经过下面的反响被氧化：（2）石墨电极上或许发作其他氧化反响，如发作Cl2、O2气体分出，这样一些气体再氧化辉铋矿。（3）有关实验标明，在浸出渡中参加铁离子，辉铋矿的浸出反响速率显着进步，槽电压显着下降，阐明铁离子也参加了辉铋矿的阳极浸出进程。 为查明辉铋矿在矿浆电解阳极浸出进程的反响机理，实验测定了溶液中有辉铋矿和无辉铋矿时的i－E曲线以及在上列溶渣中参加4g∕L的Fe2＋后有和无辉铋矿存鄙人的i－E曲线，见图1。图1  不同条件下的i－E曲线 1－HCl 1mol∕L＋NaCl 200g∕L； 2－HCl （1mol∕L）＋NaCl （200g∕L）＋辉铋矿（－0.074mm、L∶S＝10∶1）； 3－HCl（1mol∕L）＋NaCl（200g∕L）＋Fe2＋（4g∕L）； 4－HCl（1mol∕L）＋NaCl（200g∕L）＋Fe2＋（4g∕L） ＋辉铋矿（－0.074mm、L∶S＝10∶1）。 HCl－NaCl溶液中没有辉铋矿和铁离子存在的状况下，石墨阳极只或许存鄙人列反响：    （1） E333（1）＝1.177－0.066pH＋0.0165lgPO2                （2） E333（2）＝1.306＝0.066lg[Cl－]＋0.0333lg[Cl2] 矿浆电解条件下，pH＝0、pO2＝0.2×105Pa、[Cl－]＝3mol∕L，代入以上两个方程得E333（1）＝1.248V，E333（2）＝1.255＋0.0333lg[Cl2]，因为溶液中[Cl2]很小，因而，E333（1）和E333（2）的不同不大，上述两种反响均有或许在阳极上发作。Arslan、Duby研讨了黄铁矿在溶液中的阳极氧化状况，在阳极电位1.4～1.5V（SCE），t＝35～40℃下，阳极液中HClO的浓度可达0.15smol∕L，并以为HClO是由阳极上分出的Cl2发作的，阳极上水的氧化反响也一起发作并分管了部分电荷传输。Arslan在用石墨阳极研讨黄铁矿的阳极氧化时，发现阳极上有CO2生成并发作阳极蚀变现象。王成彦、邱定蕃在矿浆电解扩展实验中也发现石墨阳极存在蚀变现象。这些也能够证明，在矿浆电解进程中，当阳极电位较高时，阳极上能够发作Cl2和O2的一起分出。 关于反响考虑到铁离子在溶液中能够构成铁氯络合物，其实践电位会更低（如图2线23所示），因而，当件系中存在铁离子时，上述反响有或许是阳极的首要反响。图2  Bi2S3－Cl－－H2O系E－lg[Cl－]图图1中，线1是无辉铋矿、无铁离子潜液中测得的i－E曲线，其电流只能是因为反响式（1）和式（2）发作，且电流巨细应表明该反响的速度。从图中看到，当阳极电位高于～1.10V（SCE）时，电流便急剧上升，而低于该电位时，阳极电流极低且动摇很小。因而能够以为在实验用溶液中，当阳极电位高于－1.10V（SCE），石器阳极上开端很多分出气体，此电位正处于和氧气的理论分出电位邻近。 线2是有辉铋矿、无铁离子溶被中测得的i－E曲线，此刻阳极上的电流应是辉铋矿直接与电极磕碰的氧化反响、和氧气分出反响一起发作的，比较线1和线2，在电位低于－1.10V（SCE）的规模之内，电流能够以为是因为辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化发作的，这个电流较线1升高了许多，阐明辉铋矿的直接电氧化是能够发作的；电位大于－1.10V（SCE）二线根本重合，析氯析氧反响起了主导作用。 线3是无辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i－E曲线，从图中能够看到，当阳极电位高于0.5V（SCE），电流便显着增大，该电位正处于反响的标准电位邻近，因而能够以为此电流是因为二价铁离子的阳极氧化发作的。在固定电流密度小于300A∕m2的条件下，阳极不会发作析氯析氧反响，只要在电解后期，二价铁的氧化挨近结束，才或许发作析氯析氧反响，此刻槽电压将显着上升。 线4是在有辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i－E曲线，它较线3的电流大。此电流的发作能够以为是二价铁离子的阳极氧化和辉铋矿与阳极磕碰的触摸氧化一起发作的。但线4并不是线2和线3的简略加合，它仅仅略高于线3并类似于线3，因而能够以为此刻的首要反响仍旧足二价铁离子的阳极氧化反响、而辉铋矿的直接电氧化则是非必须的。因为有辉铋矿存在，在阳极上生成的三价铁将Bi2S3氧化后自身还原为二价，二价铁又在阳极氧化为三价。如此重复，直至辉铋矿的氧化浸出挨近彻底。 如果在固定电流密度200A／m2的条件下，由图1能够比较看出，线2和线4的阳极电位相差0.7V左右，也就是说，要取得相同的浸出反响速度，在有铁离子存存的溶液中，其阳极电位要比无铁离子溶液的阳极电位低0.7V，相应的槽电压也要下降0.7V左右，然后下降了电解进程的电耗。 图3是在固定电流密度200A∕m2、Fe2＋为4.0g∕L、Cl－为150g∕L、H＋为1.0g∕L、Bi3＋为10g∕L、100g辉铋矿、粒度＜0.038mm为96%、L∶S＝3∶1的状况下测得的石墨阳极电位（SCE）和槽电压随时刻的改变曲线。图3  恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变 图3阐明，在辉铋矿的理论浸出电解时刻内，槽电压被迫在0.8～0.9V的规模之内，阳极电位动摇在－0.5～－0.6V（SCE）的规模之内，正处于二价铁离子的标准氧化电位邻近。能够以为，在此刻间内的阳极反响首要是二价铁离子的氧化反响，铋精矿的浸出首要是因为三价铁的氧化作用。 在铋的理论浸出电解时刻今后，槽电压和阳极电位都急剧上升，槽电压升至1.6～1.8V，阳极电位动摇在－1.2V（SCE）左右，此刻，辉铋矿的浸出巳挨近彻底，二价铁也简直悉数氧化为三价铁，阳极开端发作析氯反响，槽电压也跟着阳极电位的进步和阴极的极化而升高。 由以上的分析，能够得出以下的定论： （1）在实验选用的条件下，溶液中无铁离子存在时，在阳极电位为－0.2V到－1.0V的规模内，阳极反响首要是辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化，当阳极电位大于－1.10V时，析氯析氧反响起主导作用。 （2）在有铁离子存在的状况下，阳极上发作的首要反响是二价铁离子的氧化反响，辉铋矿的氧化能够以为是由三价铁离子完结的，三价铁被坯原为二价，二价铁又在石墨阳极上氧化，如此重复循环。当然，在浸出进程中从头到尾也存在着辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化。 （3）在有铁离子存在的状况下，阳极电位可较无铁离子的阳极电位下降0.7V左右，过对下降电耗是有利的。

在矿浆电解过程中，溶液中的铁离子扮演了一个重要的角色，它直接参与了阳极的电极反应和辉铋矿的氧化浸出，起着电子的传递作用。因此对Fe2＋的阳极氧化过程进行研究很有必要。王成彦、邱定蕃等测定了Fe2＋在石墨阳极上的极化曲线，阐明了Fe2＋阳极氧化的速率控制过程。 试验条件：333K、NH4Cl为200g∕L、H＋为lg／L、搅拌转速600r∕min、扫描速度1mV／s，测FeCl2浓度分别为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05mol∕L下的阳极极化曲线，取相同η值下的电流密度i作η－lgi关系图，见图1。 从图5可以看出，η在60－10mV之间，曲线出现明显的塔菲尔段，说明在这一超电位范围内，Fe2＋阳极氧化过程受电化学反应控制；当η在100～18mV之间，η与{lg（i∕i0）＋lg[id／（id－i）]}呈线性关系，见图2，说明在这一超电位范围内，Fe2＋阳极氧化过程属混合反应控制；当η在160～220mV之间，η与lg[id／（id－i）]呈线性关系，见图3，说明在这一超电位范围内，Fe2＋阳极氧化过程受扩散控制。图1  不同FeCl2浓度时的η－lgi关系图图2  η-lg（i∕i0）＋lg[id／（id－i）]关系图图3  η－lg[id／（id－i）]关系图

图1的热力学分析标明，辉铋矿的络合酸溶反响在实验条件下能够发作。实验标明，没有氧化剂存在时，反响速度较慢。图1  恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变 王成彦、邱定蕃等研讨了矿浆电解时辉铋矿的氧化浸出机理，以为辉铋矿的氧化能够经过下面几种不同的反响进程而得以完成。   （1）   （2）   （3） 反响式（1）是辉铋矿与阳极的直接受阻触摸氧化。反响式（2）是三价铁与辉铋矿的直触摸摸氧化。反响式（3）是辉铋矿首要经络合酸分化反响生成硫化氲，而氧化剂主要是和的氧化复原。式（2）和式（3）的差异就在于此。微观上，能够借助于对进程浸出渣样的物相结构的分析，来判明辉铋矿浸出反响的机理进程。 一般来讲，元素硫系硫化物在湿法冶金进程的相变产品。在低于硫的熔点（386K）浸出时，元素硫通常以三种方式嵌布（图2）：（a）在硫化矿周围呈疏松多孔状；（b）呈细密细粒状吸附在硫化矿周围；（c）呈细粒单体散布在提出渣中，与硫化矿自身无关。前者为金属阳离子分散进溶液后而残留下来的结构；后两种是硫化矿首要经酸分化生成H2S今后被氧化的结构；究竟是（b）仍是（c），则取决于浸出进程的许多影响要素。浸出渣中元素硫的嵌布状况直接联系到对浸出进程的解说。图2  元素硫的几种嵌布形状 对辉铋矿浸出进程分阶段取样渣的显徽镜调查发现，浸出15min时，辉铋矿改变甚微，此刻渣中有很少数的细粒状单体元素硫生成，散布在浸出渣中。当浸出时刻到达30min时，部分辉铋矿鸿沟已出现被腐蚀的痕迹；元素硫的生成数量较前者略有添加，基本上以细粒单体存在。浸出时刻到达60min，辉铋矿的溶蚀愈加显着，锯齿型鸿沟随时可见，元素硫大部分呈单体外，少数呈细粒状吸附在辉铋矿颗粒的鸿沟。90min时，辉铀矿颗粒鸿沟附着元素硫的状况愈加遍及，构成粒度显着增大，渣中已不易发现细粒的辉铋矿。浸出时刻达130min，辉铋矿周围的硫珠越来越多，简直连成一个硫珠环，一起渣中呈单体的硫珠也显着添加，残存的辉铋矿随浸出时刻的改变已不非常显着。 归纳以上的分析，能够以为，辉铋矿在实践的矿浆电解进程中的浸出反响，不是简略的硫化物金属阳离子的分散进程。从浸渣中存在着很多与硫化物无嵌布联系细粒细密的单体元素硫的状况看，它绝非是硫化物中金属离子分散进溶液后的残留物，而是一个从头构成的产品。也就是说，在辉铋矿的浸出进程中必定存在着一个成硫反响，也必定存在着辉铋矿的酸分化反响。依浸渣中的矿藏改变能够以为酸浸进程存在着如下反响跟着辉铋矿的不断分化，成硫反响也在不断进行；跟着H2S生成量的添加，部分H2S与溶液中的三价铁反响，产出元素硫嵌布在辉铋矿周围，部分H2S远离辉铋矿颗粒而与三价铁反响，构成单件的硫珠。 理论浸出电解时刻今后，辉铋矿浸出挨近彻底，二价铁也简直悉数转换为三价铁，析氯析氧反响开端发作。 由此能够得出如下的定论： （1）在阳极浸出进程中，辉铋矿首要进行的是酸分化反响（2）阳极生成的三价铁主要是与辉铋矿酸分化生成的H2S进行氧化复原反响，而与辉铋矿直触摸摸进行的氧化复原是非必须的。（3）对浸出渣的物相分析标明，元素硫的构成不是简略的金属阳离子分散进程产品，而是的氧化产品。因此在实践的酸浸进程中既存在着硫化矿的酸溶解反响，也存在着一个成硫反响；产出的硫大部分呈细粒单体，少数吸附在辉铋矿周围。 张英杰从电解质溶液中固液界面双电层结构与矿粒的机械运动动身，推导了必定超电位下（阳极析氯反响没有发作）影响阳极反响速率（电流密度）的要素，得出阳极电流密度（i）与矿浆浓度（Cs）、拌和转速的平方（NR2）呈线性联系，与矿粒粒度无关。进而核算出在任一会儿附着在1cm2阳极表面上的矿粒的总表面积为： S0＝3Cs／ρ 式中S0－矿粒的总表面积；     ρ－矿粒密度，g∕cm3；     Cs－矿浆浓度，g∕mL。 据此核算，假如取Cs＝0.lg／mL，ρ（辉铋矿）＝6.4g∕cm3，则S0＝0.046。这就是说当矿浆中一起含有Fe2＋时，在1cm2阳极表面上只要0.046cm2的面积在进行矿藏与阳极的磕碰触摸氧化，其他的面积进行的是Fe2＋的氧化。这就很好地解说了矿浆电解时，在有Fe2＋存在时，辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化并不占主导地位的原因。

铋矿矿浆电解工业试验研究 成果内容简介：矿浆电解是一新冶金方法，将矿石加入矿浆电解槽阳极区浸出，同时在阴极区产出金属，为金属的一步提取。其特点是流程短、能耗低、环保好、回收率高等。   工业试验规模200t/a铋，其技术经济指标：铋总回收率96.4%，较原火法流程提高10个百分点，电耗2500kwh/tBi，加工成本较火法节省3115元/tBi。200t/a实现利税658万元，目前已建成年产800t精铋的矿浆电解厂，年利税2633万元。消除了Be、F、SO2的大气污染。该方法适用于火法难以处理的低品位、多金属、含有害元素的复杂矿石。2000年在云南建设投产了年处理3000t复杂金精矿的工厂。具有广阔的推广前景。

一、铋矿物特征 铋素有“绿色金属”之称，广泛应用于医药、化妆品、工业颜料、催化剂、阻燃剂、电子陶瓷与晶体、半导体致冷器件、冶金添加剂、易熔合金、铋基合金、超导、铋电池和核子反应堆等领域。 铋为稀有金属元素，在地壳中平均含量为0.17ppm， 接近于银，为钨丰度的13%。 自然界中，铋以单质和化合物两种状态存在，但自然铋罕见。绝大部分铋呈硫化物、碲化物、硫盐矿物和铜、铂族等金属互化物等矿物产出。主要矿物有辉铋矿（Bi2S3）、泡铋矿（Bi2O3）、菱铋矿（nBi2O3·mCO2·H2O）、铜铋矿（3Cu2S·4Bi2S3）、方铅铋矿（2PbS·Bi2S）。 自然铋，Bismuth，罕见于自然界，一般见于硫浓度不大的高温热液矿床中，与银、钴、镍、铅和锑矿物相伴共生，少数在伟晶花岗岩内产出。自然铋的新鲜断面呈微带浅黄的银白色，在空气中暴露过久则出现浅红的锖色。晶体罕见，常以树枝状、片状、粒状或块状集合体出现。闪亮银白色条痕、低硬度（2～2.5）、高比重（9.7～9.8）、一组完全解理为其鉴定特征。自然铋具脆性，延性及展性均不良，具导电性和逆磁性。吹管分析具Bi的被膜反应。主要产于高温热液钨锡矿床中，部分产于伟晶花岗岩内，常与锡石（Cassiterite）、辉钼矿（Molybdenite）、辉铋矿（Bismuthinite）、黑钨矿（Wolframite）等矿物共生。 辉铋矿，Bismuthinite，Bi2S3；Bi 81.3%，S 18.7%。与Pb、Cu、Fe常发生类质同像替换；在Pb2＋代替Bi3＋的同时，Cu相应地进入晶格，使电价得以补偿。也可与Sb、Se、Te发生类质同像替换，Sb不完全代替Bi可达8.12%，其变种称锑辉铋矿。Se不完全代替S可达9.0%，称硒辉铋矿；Se含量最高达26%，称硒铋矿Bi2（Se，S）3。Te则可能形成Bi的碲化物和碲硫化物，以机械混入物形式存在。有时也含As、Au、Ag等混入物。辉铋矿晶体为斜方双锥晶类，晶体沿ｃ轴呈长柱状或针状，柱面具纵条纹，依（110）成双晶。集合体为放射柱状、致密粒状、柱状和针状。锡白色（带铅灰色），表面常有黄色锖色。条痕灰黑或铅灰色。金属光泽较辉锑矿更强。不透明。解理{010}完全。硬度2～2.5，比重6.4～6.8，微具挠性。主要产于高温热液型W、Sn、Bi矿床中，常呈充填脉状，与黑钨矿、锡石、辉钼矿、黄玉、绿柱石、毒砂、黄铁矿等共生。在表生条件下，辉铋矿易风化成铋的氧化物或碳酸盐，如铋华Bi2O3、泡铋矿Bi2CO3O2。其鉴定特征与辉锑矿相似，为锡白色，光泽较强，解理面上无横纹；鉴定与和它相似的辉锑矿的区别是辉铋矿具有更强的光泽，更大的比重，并且二者与KOH之反应不同。辉铋矿分布虽然非常广，但有开采价值的矿床却非常少，一般都作为其他金属矿床的伴生组分。 铬铋矿，见于陕西省洛南县驾鹿金矿。呈规则状微细晶微集合体，柱状小晶体大小在0.005mm×0.002mm～0.05mm×0.025mm之间，集合体大小约0.01～0.5mm。呈桔黄色或黄棕色，性脆，半透明，条痕棕黄色，金刚光泽，具不完全解理；一轴晶，正光性，比重9.8。 泡铋矿，bismutite，是碱式碳酸铋，比较常见的铋矿物蚀变产物。一般为黄色玻璃状晶体或土状、壳状。 铋华，Bismite，Be2O3，α－BiO2；Bi 89.68%，O 10.32%。晶体少见，通常呈块状、粉末状、土状或叶片状集合体。硬度4.5，比重9.41，土状集合体的硬度和比重都降低（硬度1～2，比重4.36），解理无，断口不平坦状，贝壳状或土状断口。浅黄～黄，浅绿～橄榄绿或黄绿～绿黄色，条痕浅黄～黄，浅绿～橄榄绿或黄绿～绿黄色，不透明至微透明，细薄碎片透明，半金刚光泽、暗淡光泽或土状光泽。常含有铁、砷等杂质，大部分含有铋的碳酸盐或是铋的氧化物和碳酸盐的混合物。以其形状及颜色作为鉴定特征；产于含铋矿床氧化带，主要是辉铋矿、自然铋及少量针硫铋铅矿次生变化的产物；与泡铋矿、氯铋矿（BiOCl）、钒铋矿等紧密共生。 其他含铋矿物有：黑铋金矿Maldonite，Au2Bi；六方铋钯矿Sobolevskite，PdBi；软铋铅钯矿（六方铅铋钯）Urvantsevite，Pd（Bi，Pd）2；斜铋钯矿Froodite，PdBi2；铋砷钯矿Palladobismutharsenide，Pd2（As2，Bi）；等轴铋铂矿Insizwaite，Pt（Bi，Sb）2等。 二、铋矿资源特征 铋是典型的稀有分散金属元素。虽然铋的独立矿物常见，但极少富集为独立工业矿床。除玻利维亚和广东省怀集县外，几乎没有单独的铋矿床产出。铋主要以伴生元素存在于钨锡矿山中， 次为铅锌矿、铜矿、钼矿和金矿。即使是伴生矿，因含量及产量的原因，铋在这些矿山中，也不是主要产品而是副产品。 伴生铋矿床主要以气成矿床、高温交代矿床、热液矿床为主，与铅、锌、铜、钨、钼、锡、金、铁、银等矿伴生。 共伴生铋矿床的类型有：蚀变花岗岩型、云英岩型、石英脉型、磁铁矿－矽卡岩型、硫化物－矽卡岩型和斑岩型。 按矿物组成可分为：辉铋矿－长石型、辉铋矿－石英型和辉铋矿－矽卡岩型。 据《矿产工业要求参考手册》（修订版， 1987），铋的独立矿床的最低工业品位为0.5%。 何周虎等（2004）对比钨、锡和银的工业指标，建议将铋矿床的工业指标修正为：Bi的边界品位0.05～0.10%，最低工业品位0.10～0.20%， 矿床平均品位0.30～0.40%， 矿床综合利用品位0.045～0.050%（关于铋矿床工业指标的讨论，华南地质与矿产，2004，第2期）。 广东省英德长岗岭石英脉型铋矿床:Bi的边界品位0.2%， 块段最低平均品位0.4%；广东省棉土窝钨铋矿床: 边界品位（W ＋ Bi）为0.13%，块段最低平均品位（W ＋ Bi） 0.2%。 湖南郴州苏仙区水湖里磁铁矿—矽卡岩型铋锡矿床，边界品位为，TFe≥20%；Sn 0.2%；Bi ≥0.06%；最低工业品位为，Sn 0.23%；Bi≥0.12%。苏仙区金船塘磁铁矿—矽卡岩型铋锡矿床，Bi的边界品位 0.10%；最低工业品位0.20%。 截止2008年，全球探明的铋储量约40万吨，储量基础约70万吨。主要分布在中国、美国、澳大利亚、日本、玻利维亚、墨西哥、加拿大、秘鲁、韩国等。日本曾因有伴生大量铋矿物的生野和明延山铅锌矿和黑矿矿床，据1989年报道，铋储量为5.8万吨。但1991年日本所组织的地质调查重新估计， 其铋储量实际为8745吨。 中国铋资源储量居世界首位，主要分布在湖南、江西、广东、云南和内蒙，尤以湖南郴州和赣南地区最为丰富。2000年湖南省国土资源资料表明，保有铋储量32.26万吨，其中柿竹园区铋储量就达21.33万吨（平均品位0.17%）。近年，柿竹园附近的金船塘～玛瑙山矿区，铋资源总量虽不及柿竹园矿区，但它矿点多，品位高，可选性好。铋精矿总产量大大超过柿竹园，精矿铋金属含量年产规模在2000 吨以上。 除中国外，全球主要生产国有18个， 主要的铋生产国有美国、独联体、墨西哥、秘鲁、加拿大和澳大利亚。他们均从铅、铜及铅银精矿中以副产品回收铋金属，韩国则产自钨精矿，仅玻利维亚开采铋矿床。此外，铋的回收主要从阳极泥和冶炼烟尘中提取。 1987年，世界精铋产量约4400吨， 1991年已降至4000吨以下。日本原是铋产品的出口国，1987年日本铋产品进口首次超过出口， 此后继续这一趋势，由出口国转变为大进口国。2000年全球铋产量为4500吨～5000吨，2003年铋的产量8000吨～8500吨，2004年和2005年分别达9000吨和10000吨。 中国既是世界上最大的铋生产国，又是世界上最大的铋原料出口国。2000年铋产量约3500吨，2003年达7000吨，2005年达8000～8500吨，占世界铋产量的近80%。据不完全统计，2003年国内铋的消费约1000吨，2005年消费1500吨～1800吨，其余80%的产品出口国际市场。2005年全球铋金属矿交易量1万吨，我国出口8000吨，其中郴州出口约6000吨。 纯铋（99.99%）的价格波动较大，铋锭最高价曾达33万∕吨，最低价4万多元∕吨。 1991年初6.45美元∕公斤； 1991年底7.01美元∕公斤； 2006年为4.6～4.8美元∕磅；5万元∕吨； 2007年1月8.083～8.508美元∕磅； 2007年6月17.389～18.833美元∕磅； 2008年1月11.489～12.456美元∕磅；14.8～15万元∕吨； 2008年4月15.606～16.628美元∕磅； 2008年9月9.4～10.75美元∕磅；14万～14.5万元∕吨； 2009年8月26日5.9～7.7美元∕磅；8.5万∕吨； 2009年9月9日8～9.25美元∕磅；12万元∕吨。 三、找矿标志 （一）钨矿床。钨矿石含铋平均在0.01～0.3%之间。特别以石英大脉型和石英脉带型黑钨矿床共、伴生铋的品位最高，为0.03～0.3%；而以含白钨矿为主的钨矿床及黑、白钨混合钨矿床，含铋则较低，平均品位一般0.01～0.07%。脉钨矿床以独立铋矿物相存在，主要为铅铋硫盐系列矿物，其次是碲铋矿和自然铋。各类铋矿物含量在不同矿区有所差异。一般自然铋含量＜10%，但江西大龙山、樟斗钨矿等可高达30%～40%。氧化后的次生铋矿物有泡铋矿、铋华等。 （二）锡矿床。锡矿石含铋平均在0.01～0.1%之间，如云南个旧锡矿和广东黄家山锡矿。 （三）钼矿床。钼矿石含铋平均在0.01～0.24%之间，如江西萌掌山钼铋矿和安徽青阳铜钼矿。 （四）铜矿床。铜矿石含铋平均在0.01%，如甘肃白银厂、湖南宝山、福建边城铜矿。 （五）铅锌矿。铋大都呈类质同象分散在方铅矿中， 仅能在铅精矿冶炼时综合回收。铅锌矿床勘探阶段对伴生铋的查定和研究工作较少。 （六）金矿床。Au和Bi的地球化学性质有一定的相似性，可互为找矿标志。金矿床中富含铋矿物的地段，往往富含金。自然铋的出现可作为含钾石英脉富金矿地段的重要标志。

流程由6道工序组成：铋矿的浸出与复原；铁粉置换沉积海绵铋；氧化再生；海绵铋熔铸粗铋；粗铋火法精练；铋浸出渣中有价金属的选矿收回。浸出进程的首要反响如下：浸出液经加铋矿复原，使溶液中残存的三价铁复原为二价。加铁粉，沉积出海绵铋，经过氧化，再生三价铁。 此法在工艺上比较老练，铋的浸出率高（渣计98%～98.5%），综合利用好，污染较小，为进步铋资源的综合利用供给了一种有用的途径。但此工艺材料耗费比较高，1t海绵铋耗用工业1.5～1.8t，氧气0.4～0.5t，铁粉0.5～0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能，铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视，废液排放量大，浸出液中因为离子浓度相对较高，黏度较大，渣的过滤和洗刷较为困难。工艺流程见图1。图1  铋锡中矿浸出－铁粉置换提铋工艺流程图

此法实质上是使用氯氧铋的水解性，在弱酸性溶液中水解铋氧络合物，生成氯氧铋白色沉淀物，制取氯氧铋精矿。 为使水解彻底，溶液pH值一般控制在2，这就要求很多的水稀释溶液，形成酸耗高、水耗大、试剂耗量大、铋回收率低、废水排放量大的缺陷。某小型铋冶炼厂曾选用此法出产氯氧铋精矿，但作用不抱负，其技能经济指标为：吨精矿耗工业800kg，铋回收率为60%～70%。

蒲屏岑铋矿为中温热液告知的矽卡岩铋矿床。因为矿体暴露地表，风化程度较深，矿石松软，金属硫化物和矽卡岩矿藏均遭到不同程度的氧化，辉铋矿已氧化成泡铋矿，一起可见较多的褐铁矿。nth="12" day="30" islunardate="False" isrocdate="False">6.3.9.1矿石性质：原矿是由褐铁矿、赤铁矿、泡铋矿、辉铋矿、镍羟锰钴矿、锂硬锰矿、含铁石榴石、黑钨矿等组成，矿石多元素分析见表1，矿藏组成见表2。   表1 多元素分析元素BiCoFeWo3SnSiO2Al2O3含量%0.690.06437.290.110.1116.3711.38表2 矿藏组成矿藏泡铋矿褐铁矿赤铁矿磁铁矿锰矿藏水钴矿脉石含量%0.7374.161.120.452.380.0520.38       泡铋矿的嵌布粒度一般为0.2-0.5mm。泡铋矿与褐铁矿、石英、锰矿藏严密连生。钴以水钴矿存在的占45%，其他与锰矿结合。铁主要为褐铁矿，纯矿藏含Fe51.76%。 nth="12" day="30" islunardate="False" isrocdate="False">6.3.9.2选矿工艺1988年咱们进行了选矿实验，实验结果表明，选用重一浮流程不如直接浮选流程好。浮选选用水玻璃、碳酸纳、硫化纳为调整剂，黄药、火油、2#油为捕收剂和起泡剂，小型闭路得铋精矿23.62%，Bi回收率56.72%假如出产含Bi 4-5%的粗精矿，则浮选回收率能够到达70%，该粗精矿选用化学选矿办法即酸浸，浸液参加NaOH中和得铋盐。3选矿目标 发生铋盐含Bi56-75%，回收率59.06%。

近年，拓扑绝缘体成为了物理学领域最为热门的话题之一，这些拓扑绝缘体材料可同时作为绝缘体和导体，因其内部结构阻止了电流通过，而其边缘以及表面却能保证电流运动。而最为重要的可能是拓扑绝缘体的表面可保证旋转极化电子运动，另外也防止了能量消耗时出现的电子分散情况。因这些种特性，未来拓扑绝缘体材料在晶体管、存储设备以及磁性传感器等能耗效率高的产品领域均有很大的应用前景。在《自然纳米科技》杂志上，来自加州大学洛杉矶分校（UCLA）的工程及应用科学院和澳洲昆士兰大学的材料研究所的研究员发表论文，展示了碲化铋拓扑绝缘子的表面传导渠道，说明了这些绝缘体的表面可以根据费密能级的位置来调节表面态的传导性能。USLA工程及应用科学院的教授Kang L. Wang说道：“我们的发现为新一代低功耗的纳米电子和自旋电子器件的研发创造了更大的空间。”碲化铋以其热电性能而出名，并因其独特的表面状态被推断为三位拓扑绝缘体。最近针对碲化铋散装材料开展的一些实验也说明了其表面态具有二位传导渠道。但是 这种能带隙小的半导体的热激发性以及纯度不够等原因造成的重要体散射也使得调整表面导电功能成为一项很大的挑战。而拓扑绝缘纳米技术的发展在这方面做出了补充。这些纳米材料绝大程度的夯实了表面条件，使得靠外力完全能控制表面状态。Wang和他的团队使用碲化铋纳米材料作为场效应晶体结构的传导渠道。这依赖于外部电场来控制费密能级，从而调控渠道的传导状态，最高传导率可达到51%。研究员们首次做到了展示调节拓扑绝缘体表面的可能性。中国小金属资源信息网

为了简化流程，研讨用隔阂电积来替代图1流程中的铁粉置换和再生工序。其原理是在操控恰当电位的情况下，让铋在隔阂电解槽的阴极复原：阳极则发生铁的氧化反响：图1  铋锡中矿浸出－铁粉置换提铋工艺流程图 该流程的技能关键是电极电位的操控和溶液透过隔阂速度的操控。在阴极区，溶液中首要的阳离子是Bi3＋、Fe2＋和H＋、在阳极区，溶液中首要的阳离子是Bi3＋、Fe3＋和H＋，为使阳极区的三价铁不致在阴极放电而下降电流效率，应选用恰当的隔阂材料把阴、阳极分隔，阴极区液面应高于阳极区，并操控电解液的浸透速度，使流速与二价铁的氧化速度适当。 此工艺与－铁粉置换法比较，流程简略。但由于溶液中铁离子浓度较高，电积进程在电场力的效果下三价铁会不可避免地透过隔阂在阴扳复原，使电流效率下降（电流效率42%～50%），操作进程比较严厉。

杨显万等核算制作了298K下Bi2S3－Cl－－H2O系E－pH图和E－lg[Cl－]图（见图1和图2），图中相应的反响方程式和平衡方程式略。图1  Bi2S3－Cl－－H2O系E-pH图图2  Bi2S3－Cl－－H2O系E－lg[Cl－]图从图3、图1和图2能够看出：图3  Bi（Ⅲ）－S－H2O系电位－pH图（一）在不含Cl－的溶液中，反响Bi2S3＋6H＋＝2Bi3＋＋3H2S不可能发作（其平衡pH＝－3.67），且Bi2S3的氧化电位较高（0.42V）。在含Cl－的溶液中，上述反响的平衡线明显右移（pH＝－0.027），一起Bi2S3的氧化电位也明显下降。也就是说，在含能够与Bi构成合作物的Cl－的水溶液中，Bi2S3无论是酸溶仍是氧化都比在不含Cl－的溶液中要简单。因此在含Cl－的酸性介质中，经过湿法冶金来处理Bi2S3在热力学上是可行的。 （二）Fe3＋和Cu2＋完全能够氧化Bi2S3，溶液中Fe3＋的存在有利于Bi2S3的浸出。 （三）坚持溶液有必定的酸度是很有必要的，的参加具有如下的效果：有利于元素硫的生成。促进氧化铋矿的溶解，进步铋在溶液中的溶解度，避免铋盐的水解。 （四）Bi2S3可经过两种途径浸出 化学溶解：化学氧化：在选用矿浆电解技能处理铋矿时，还存在着Bi2S3的阳极氧化：（五）分出元素硫的平衡pH值上限为－2.34，下限为－5.54。当pH值大于－2.34时，硫化物中的硫应氧化成HSO4－或SO42－。事实上，因为动力学的原因，80%以上的硫仍以单质形状产出。

铝氧化标牌制造、面板的氧化办法有以下几种：　　　　1.沟通氧化上色，氧化膜软合适冲压凸字后加工；　　　　2.室温硫酸氧化合适染黑色；　　　　3.低温硫酸氧化，氧化膜详尽又硬，合适染印地素、金色染料等；　　　　4.硫酸、草酸混酸氧化可在常温条件下得到硬氧化膜；　　　　5.瓷质氧化用铬酸和阳极氧化，表面同瓷釉.

紫铜氧化以后是会变成黑色，长期在潮湿环境中会变绿色。紫铜很容易氧化，这对于一些工厂想要长期的储存紫铜是一个很大的问题。那么如何有效的防治紫铜氧化这个问题呢？首先来了解一下紫铜的一些性质：紫铜 因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜，有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能   ,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为：普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜（TU1、TU2和高纯、真空无氧铜）、脱氧铜（TUP、TUMn）、添加少量合金元素的特种铜（砷铜、碲铜、银铜）四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银，广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）、碱、盐溶液及多种有机酸（醋酸、柠檬酸）中，有良好的耐蚀性，用于化学工业。另外，紫铜有良好的焊接性，可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代，紫铜的 产量 超过了其他各类铜合金的总 产量 。防治紫铜氧化主要有一下几个方法：1.定期用稀盐酸清洗铜锈，因为附着的铜锈也会加速铜的氧化。 2.可在铜棒表面涂抹油类，减少与空气接触。3.保持储存环境的通风，干燥4.防锈油漆5.铜棒中的杂质 金属 或者碳元素都会加速氧化。想要了解更多关于紫铜氧化的信息，请继续浏览上海 有色 网。

黄铜氧化是指黄铜件经过一系列的氧化工艺从而给黄铜件镀上一层氧化膜的过程。对于黄铜件的防腐蚀具有重要的作用。    黄铜氧化方法一般是黄铜件在含有碱式碳酸铜的氨液中进行氧化，该黄铜氧化工艺具有工艺设备简单，可室温操作，成膜速度快，生产成本低等优点，被认为是黄铜材料的主要氧化方法。    黄铜氧化缺点：常因氧化前预处理方法选用不当和难以避免沉淀于膜上的红色挂霜等问题的存在，往往不能获得理想的氧化膜质量，阻碍了该工艺进一步应用和发展。    黄铜氧化成膜速度过慢原因：    黄铜氧化速度过慢，一般是因为氧化溶液使用一定时间之后，溶液开始老化，由原来的清亮透彻的深蓝色变成混浊的蓝黑色，这是溶液中积聚过多的锌盐和消耗过多的原溶液所致，这时应该更换溶液，但更换时最好留下1／l0～1／20旧液作为“药引子”，这样使用效果好。虽然这样，但也不要当天即用。    黄铜氧化溶液若要继续使用，则需加点温(30～40℃)，但此时所获膜层颜色显得较黑，光泽性也比较差。       为提高黄铜氧化溶液的利用率，黄铜氧化溶液使用时尽可能不加温，使用后妥善保管。    黄铜氧化氧化膜表面红色挂灰，其产生的原因是：(1)黄铜氧化氧化液使用过久，有少量金属铜游离析出；(2)黄铜氧化氧化过程中的置换铜层；(3)黄铜氧化氧化前预处理过程中酸洗不当，工件表面已有置换铜层。    上述三点中除了(3)可在酸洗中采取措施去除之外,(1)和(2)两点较难避免，只能黄铜氧化氧化后在膜上设法除去。经过多种酸、碱处理试验发现，用5～7g／L的氰化钠溶液清洗黄铜氧化氧化膜上的红色挂灰效果最好，经此溶液中清洗后的黄铜氧化氧化膜表面不但红色挂灰全部消失，而且黄铜氧化氧化膜色泽更佳，呈深乌黑色，操作也很方便，是一种理想的除挂灰方法。    更多关于黄铜氧化的资讯，请登录上海有色网查询。 

  有关铝板氧化的过程：以铝板为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程，称为铝板的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料，如铅、不锈钢、铝等。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时，在阴极上，放出氢气；在阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧（O）和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。  阳极氧化膜生长的一个先决条件是，电解液对氧化膜应有溶解作用。但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。  阳极氧化按电流形式分为：直流电阳极氧化，交流电阳极氧化，脉冲电流阳极氧化。按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、 混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性子分有：普通膜、硬质膜（厚膜）、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。铝及铝 合金常用阳极氧化方法和工艺条件见表-5。其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。  阳极氧化膜由两层组成，多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的，后者称为阻挡层（也称活性层）。用电子显微镜观察研究，膜层的纵横面几乎全都呈现与 金属 表面垂直的管状孔，它们贯穿膜外层直至氧化膜与 金属 界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一 个蜂窝六棱体，称为晶胞，整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是又无水的氧化铝所组成，薄而致密，具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约 0.03-0.05μm，为总膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成，此外还含有电解液的阳离子。 当电解液为硫酸时，膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。氧化膜的大部分优良特性都是由多孔。  外层的厚度及孔隙率所觉决定的，它们都与阳极氧化条 件密切相关。  更多铝板氧化信息请详见于上海 有色 网 

★阳极氧化的概念:铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程.阳极氧化如果没有特别指明，通常是指硫酸阳极氧     1、阳极氧化的作用:     ☆防护性     ☆装饰性     ☆绝缘性     ☆提高与有机图层的结合力.     ☆提高与无机覆盖层的结合力     ☆开发中的其它功能     2、铝合金的化学转化膜处理(化学氧化，钝化，铬化)     ★铝合金的化学转化膜通过化学氧化取得，可参考美军标MIL-C-5541。     ★为什么要进行铝合金的化学转化膜处理?     ☆加强铝合金的防锈能力。     ☆可以起稳定接触电阴的作用。(曾经一客户产品要求导电氧化，其目的就是起稳定接触电阻及导电作用)     ☆转化膜较薄(约0.5~4um)，质软、导电、多孔，有良好的吸附能力，通常做为油漆或其他涂料的底层。     ☆不改变材料的机械性能。     ☆设备简单、操作方便、价格便宜。     ☆不影响工件尺寸。     ★转化膜厚度     铝合金表面的化学转化膜较薄约0.5~4um，转化膜是一种凝胶体，很难直接测量，通常只是称量工件化学氧化前后的重量，或以表面色泽和盐雾试验来判断氧化膜的耐蚀能力。     ★划伤后的防腐功能     铝合金表面的化学转化膜是一种凝胶体，此胶体在转化膜划伤后可以移动，划伤痕周围的凝胶会移动至划伤表面，结合在一起，继续、阻挡铝合金被腐蚀，仍然有防腐功能。     ★颜色     铝合金化学转化膜的色泽有灰色、白色、草绿色、金黄色、彩虹色，转化膜的最终色泽，由采用的转化膜药水、操作工艺条件有关。     3、阳极氧化与导电氧化的区别     1).阳极氧化是在通高压电的情况下进行的，它是一种电化学反应过程;导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电，而只需要在药水里浸泡就行了，它是一种纯化学反应。     2).阳极氧化需要的时间很长，往往要几十分钟，而导电氧化只需要短短的几十秒。     3).阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米，并且坚硬耐磨，而导电氧化生成的膜仅仅0.01—0.15微米左右。耐磨性不是很好，但是既能导电又耐大气腐蚀，这就是它的优点。     4).氧化膜本来都是不导电的，但因为导电氧化生成的膜实在是很薄，所以就是导电的了。

1)阳极氧化是在通高压电的情况下进行的，它是一种电化学反应过程;导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电，而只需要在药水里浸泡就行了，它是一种纯化学反应。     2)阳极氧化需要的时间很长，往往要几十分钟，而导电氧化只需要短短的几十秒。     3)阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米，并且坚硬耐磨，而导电氧化生成的膜仅仅0.01-0.15微米。耐磨性不是很好，但是既能导电又耐大气腐蚀，这就是它的优点。     4)氧化膜本来都是不导电的，但因为导电氧化生成的膜实在是很薄，所以就是导电的了。