【正文】 ，將使區(qū)域內(nèi)以特種功能材料為核心的新材料產(chǎn)業(yè)獲得加快發(fā)展的巨大契機(jī)，將打造成該地區(qū)繼新能源材料產(chǎn)業(yè)之后，又一個(gè)發(fā)展速度快、市場(chǎng)占有率高、經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益兼顧的30億元以上支柱產(chǎn)業(yè)，形成區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長(zhǎng)極。2有利于提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展。本項(xiàng)目的建設(shè)，從根本上解決了該地區(qū)嚴(yán)重污染農(nóng)田的出路，最大限度利用該地區(qū)土地資源。本項(xiàng)目的擴(kuò)建，待一期工程建成投產(chǎn)后，每年可實(shí)現(xiàn)銷售收入 226315 萬(wàn)元，上繳國(guó)家稅收 萬(wàn)元，,待全部建成后，每年可實(shí)現(xiàn)銷售收入400000 萬(wàn)元，上繳國(guó)家稅收 50000 萬(wàn)元左右，對(duì)于加快企業(yè)發(fā)展，提高企業(yè)與區(qū)域核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)地方財(cái)政增收，具有一定積極作用。其中硫酸是基本化工原料，市場(chǎng)容量大，本項(xiàng)目硫酸的年產(chǎn)量?jī)H為8500噸，只能是作為市場(chǎng)的補(bǔ)充；鉛是基礎(chǔ)有色金屬，其產(chǎn)量大，用途廣泛，本項(xiàng)目中鉛的產(chǎn)量不大，銷售不存在問題。碲是稀散金屬，市場(chǎng)容量不大，但它主要用于高科技領(lǐng)域，近年來的價(jià)格已上漲近十倍，本項(xiàng)目中碲的產(chǎn)量相對(duì)來說不大，銷售問題好解決。鋼鐵行業(yè)鉍的需求量雖然只占全球總需求的很小部分，但是這個(gè)行業(yè)的需求一直在增加。歐洲、日本和北美的商業(yè)和研究組織已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，要實(shí)現(xiàn)焊料生產(chǎn)無(wú)鉛化，而且，日本許多生產(chǎn)商已經(jīng)開始在使用無(wú)鉛焊料。國(guó)外鉍錠年消費(fèi)量達(dá)到2000 噸的主要消費(fèi)商有比利時(shí)的斯德馳公司（Sidech .）和英國(guó)的MCP 集團(tuán)（Mining amp。我國(guó)鉍消費(fèi)以傳統(tǒng)領(lǐng)域?yàn)橹?，其中氧化鉍行業(yè)對(duì)金屬鉍的需求占國(guó)內(nèi)總消費(fèi)的 35%，醫(yī)藥行業(yè)占 28%，冶金添加劑行業(yè)占 17%，化工行業(yè)占10%，鉍合金占9%，其它行業(yè)占1%。 中國(guó)鉍產(chǎn)量的大幅度減少所導(dǎo)致的世界鉍產(chǎn)量的短缺由美國(guó)、加拿大和墨西哥等國(guó)的大幅度增產(chǎn)所彌補(bǔ)。目前，我國(guó)鉍行業(yè)的供給集中度是比較高的，%，%。近年來，鉍的價(jià)格雖在短期內(nèi)有較大的波動(dòng)，但總體說來，其趨勢(shì)是價(jià)格不斷上漲，尤其是使用量不斷增加和資源的逐漸短缺的矛盾在相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)是無(wú)法解決的，其結(jié)果將是導(dǎo)致鉍價(jià)會(huì)呈上升趨勢(shì)。公司經(jīng)過多年來的研究，在高純鉍電解工藝方面取得成效，2007年10月通過了省科技廳組織主持的科技成果鑒定。同時(shí)，為保護(hù)公司關(guān)鍵技術(shù)不流失，公司與科技人員簽訂了保密協(xié)議與競(jìng)業(yè)避止協(xié)議。與中南大學(xué)建立產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略合作的優(yōu)勢(shì)2007年10月，公司與中南大學(xué)冶金學(xué)院簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，成立了由中南大學(xué)冶金科學(xué)與工程學(xué)院楊天足教授、秦毅紅教授為主的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，為實(shí)施本項(xiàng)目奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為公司的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。公司近年來產(chǎn)品銷售快速增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)出口創(chuàng)匯864萬(wàn)美元元。管理與質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)公司按現(xiàn)代企業(yè)制度運(yùn)行，最大限度調(diào)動(dòng)廣大員工尤其是廣大科技人員的積極性。（附檢驗(yàn)報(bào)告—編號(hào)H2007022）；湖南省出入境檢驗(yàn)檢疫局的出口檢驗(yàn)表明，公司的高純鉍錠全部符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和客戶的要求。本項(xiàng)目屬于資源的高效利用，對(duì)于提高資源利用率，降低能耗，環(huán)境保護(hù)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。表41 本項(xiàng)目的產(chǎn)品與規(guī)模序號(hào)產(chǎn)品名稱單位 產(chǎn)量備注1高純鉍噸3000主產(chǎn)品2銀噸300主產(chǎn)品3碲噸35主產(chǎn)品4鉛噸6600副產(chǎn)品5硫酸噸8500副產(chǎn)品二、 產(chǎn)品方案1 高純鉍本項(xiàng)目4N高純鉍執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其主要化學(xué)成分如表42所示。表43 國(guó)標(biāo)一號(hào)銀的主要化學(xué)成分牌號(hào)化學(xué)成份銀含量不小于，%雜質(zhì)含量不大于，%BiCuFePbSbAuCS總和Ag13 碲碲的產(chǎn)品方案為金屬碲錠，其主要化學(xué)成分如表44所示。表45 牌號(hào)化學(xué)成份（％）Pb不小于，%雜質(zhì)不大于，%AgCuFeAsBiSnZnSb總和Pb 5 金本項(xiàng)目金產(chǎn)品執(zhí)行國(guó)標(biāo)一號(hào)金標(biāo)準(zhǔn)，其主要化學(xué)成分如表46所示。第五章 技術(shù)工藝設(shè)備方案一、 產(chǎn)品綜合回收利用框架從含鉍復(fù)雜物料中提取各種金屬和制取副產(chǎn)品的框架如圖51所示。此種工藝過程較易控制，金屬的回收率高，但它的致命缺點(diǎn)是在過程中產(chǎn)出低濃度的二氧化硫煙氣，對(duì)環(huán)境造成污染，經(jīng)過治理（通常是用石灰水吸收）煙氣中二氧化硫濃度雖可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但又會(huì)帶來固體污染物石膏渣。該方法2000年開始引入我國(guó)，由中南大學(xué)賓萬(wàn)達(dá)教授等人進(jìn)行消化、改進(jìn)，通過多年的努力首先在河南省成功地實(shí)施鉛精礦熔煉，2007年在我國(guó)廣西用于處理銅精礦，目前正在進(jìn)行處理鉛銻復(fù)雜精礦的前期工作。其技術(shù)原理是：高溫熔煉過程中，在氧氣的作用下，含鉍物料中的有關(guān)金屬化合物將發(fā)生如下反應(yīng)：Bi2S3+3O2=2Bi+3SO2 PbS+O2=Pb+ SO2 Sb2S3+3O2=2Sb+3SO2 也可能發(fā)生相關(guān)金屬的氧化，生成金屬的氧化物：2Bi+=Bi2O3 2Pb+O2=2PbO2Sb+=Sb2O3 同時(shí)，在瓦紐科夫熔池熔煉爐中設(shè)置還原段，在還原段中加入粉煤，并在氧氣的作用下形成還原性氣氛，將熔體中的金屬氧化物還原：2C+O2=2COBi2O3+3CO=2Bi+3CO2PbO+CO=Pb+CO Sb2O3+3CO=2Sb+3CO22熔煉工藝方案瓦紐科夫熔煉所采用的工藝流程如圖52所示。首先需進(jìn)行鉛與鉍等金屬的分離，從含鉍合金的成分上看，鉛的含量高于鉍的含量。鉛的精煉方法有兩種，一種是火法精煉，另一種是電解精煉。采用電解精煉的國(guó)家主要有中國(guó)、日本、加拿大等國(guó)。其技術(shù)方案如下：鉍、鉛電解分離體系為硅氟酸體系，所用的電解液由硅氟酸和硅氟酸鉛組成。在陽(yáng)極上可能進(jìn)行下列三個(gè)反應(yīng)：Pb2e＝Pb2+ 2H204e＝O2 +4H+ SiF622e＝SiF6 同時(shí)，生成的SiF6在水溶液中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：SiF6+H20=H2SiF6+1/2O2由于H2O和SiF62在陽(yáng)極的發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的電位比鉛正，所以正常情況下，在陽(yáng)極上只有鉛的溶解。陽(yáng)極泥層的增厚會(huì)使槽電壓升高，過高的槽電壓會(huì)導(dǎo)致電化學(xué)序在鉛以上的雜質(zhì)金屬（如鉍）在陽(yáng)極上溶解，并在陰極上析出，因此，在電解過程中槽電壓需嚴(yán)格加以控制。酸陽(yáng)極泥氧化渣始極片殘極陰極鉛殘 極精鉛液鉛陽(yáng)極電解精煉電解液加熱或冷卻送處理圖53 鉍鉛電解分離的工藝流程圖精 煉制作始極片鉛 錠鑄 錠陽(yáng)極泥漿刷 洗壓 濾濾 液濾 餅回收銀金碲洗 滌洗 水3 高純鉍提取方案1高純鉍提取技術(shù)方案粗鉛鉍合金經(jīng)過電解分離鉛與鉍、銀后產(chǎn)出的陽(yáng)極泥，其中富集了鉍、銀、碲等稀貴金屬，是提取鉍、銀、碲的重要物料。本項(xiàng)目采用湖南昭山冶金化工有限公司自主開發(fā)的硅氟酸體系電解分離法（李流鋒，從高銀鉍合金中制備鉍和富集銀的方法，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺海?進(jìn)行鉍與鉛、銀等金屬的分離。粗鉍電解的電化學(xué)體系如下所示。銀的富集過程減少了試劑（鋅和氯氣）的消耗、能量的消耗,顯著降低了生產(chǎn)成本。 圖54 鉍電解精煉的工藝流程圖㈣ 銀的提取與精煉方案1技術(shù)方案由鉍電解精煉產(chǎn)出的陽(yáng)極泥，其中主要有價(jià)金屬是銀，此外還含有鉍、鉛、碲及少量的金和鉑族金屬，是一種提取銀的優(yōu)質(zhì)原料。2工藝方案陽(yáng)極泥火法處理的工藝流程如圖55所示。在還原熔煉中，陽(yáng)極泥配入適量的還原劑和熔劑（蘇打、螢石、石灰、石英），使?fàn)t內(nèi)保持弱還原氣氛，發(fā)生的主要反應(yīng)有： 2MO+C=2M+CO2 Na2CO3=Na2O+CO2 Na2O+SiO2=Na2OSb2O5 Na2O+As2O5= Na2O在氧化精煉中，主要除去陽(yáng)極泥中的銻、鉛、鉍、碲、銅。而鉍、碲、銅是較難氧化的金屬，當(dāng)銻、鉛基本氧化除去后，再繼續(xù)氧化精煉，鉍會(huì)發(fā)生氧化：4Bi+3O2=2Bi2O3 Bi2O3的沸點(diǎn)高達(dá)19800C，不易揮發(fā)，但由于存在氧化鉛，大部分Bi2O3與PbO生成低熔點(diǎn)稀渣，稀渣流動(dòng)性好，呈亮黃色覆蓋在熔池面上，經(jīng)沉淀降低金銀含量后可作為回收鉍的原料。最終得到的金銀合金作銀電解的原料，采用如圖56所示的流程處理。Age = Ag+在陰極，銀離子獲得電子，析出金屬銀： Ag++e=Ag此外，陽(yáng)極板中的其它金屬雜質(zhì)，如銅等賤金屬，同時(shí)也被溶解進(jìn)入溶液。這種渣高度地富集了碲，在我國(guó)是提碲的主要原料之一。本項(xiàng)目所要處理的蘇打渣含碲高，采用直接水浸時(shí)碲的浸出率低，為提高碲的浸出率，在進(jìn)行一段水浸后，浸出渣再用鹽酸進(jìn)行浸出以提高碲的浸出率。2碲的提取與精煉工藝方案碲的提取與精煉的工藝流程如圖57所示。對(duì)于從黑金粉中提金，傳統(tǒng)的方法是將黑金粉鑄成粗金板進(jìn)行電解精煉，產(chǎn)出國(guó)標(biāo)一號(hào)金，但工藝流程長(zhǎng)，過程積壓金的金屬量大。2金的提取工藝流程銀陽(yáng)極泥調(diào) 整過 濾澆 鑄還 原金 粉洗 滌產(chǎn) 品氯化浸出渣銀陽(yáng)極泥返火法處理送銀電解Pt，Pd富集物置換后液回收Pt，Pd中和排放還原后液 置 換浸出渣浸出液銀陽(yáng)極泥處理的工藝流程如圖58所示。氯化過程采用的氯化劑不引進(jìn)雜質(zhì)離子，反應(yīng)過程不放出氮氧化物和氯氣等對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的氣體，對(duì)環(huán)境友好。還原后液中金的含量可降至5mg/L左右，鉑和鈀在金的還原過程中不沉淀而仍留在還原后液，便于集中回收。浸出渣經(jīng)干燥后配入蘇打和適量還原劑（碳）進(jìn)行銀的澆鑄，重新得到銀陽(yáng)極進(jìn)行電解，浸出渣少量的金（或鉑、鈀）也重新進(jìn)入銀陽(yáng)極板在銀電解過程中得到回收。第六章 主要設(shè)備選擇處理復(fù)雜含鉍物料的熔煉至各種產(chǎn)品的制備所需的主要設(shè)備列于表61.表61 本項(xiàng)目的主要設(shè)備清單瓦紐科夫熔煉法的主體設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注熔煉爐1制氧站1硫酸制備系統(tǒng)1粗鉍鉛合金電解分離生產(chǎn)鉛錠的主要設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注熔鉛鍋Φ1550 H1000，50t/d1鑄鋼園盤澆鑄機(jī)Φ3000,片/時(shí)1非標(biāo)設(shè)計(jì)吊車，Q5t1陰極鍋Φ1550,H10001鑄鋼陰極始極片制作50T/d1鑄鐵電解槽32008001100鋼筋混凝土預(yù)制，內(nèi)襯塑料循環(huán)槽14m31塑料焊制殘極沖洗槽1塑料焊制殘極洗刷機(jī)1塑料焊制殘極洗刷槽1塑料焊制陰極沖洗槽1塑料焊制陽(yáng)極泥攪拌槽Φ1500，H11002塑料焊制三足離心機(jī)Φ600，H300，850rpm2耐酸泵10高純鉍電解精煉的主要設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注熔鉍鍋Φ1000 H750，20t/d1鑄鋼澆鑄機(jī)1非標(biāo)設(shè)計(jì)吊車，Q5t1電解槽4000500800mm50鋼筋混凝土預(yù)制，內(nèi)襯塑料循環(huán)槽塑料焊制殘極沖洗槽塑料焊制殘極洗刷槽塑料焊制陰極沖洗槽塑料焊制陽(yáng)極泥攪拌槽Φ1500，H11002塑料焊制三足離心機(jī)Φ600，H300，850rpm2耐酸泵10 銀的提取與精煉的主要設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注還原爐Φ24004200,5t/ 116mm鍋爐鋼板焊制，內(nèi)襯鋁鎂磚氧化精煉爐Φ16002240mm116mm鍋爐鋼板焊制，內(nèi)襯燒結(jié)鎂磚單梁吊車H=6m，Q=3t1銀電解槽用厚8mmPP板焊制銀粉傳送機(jī)500120001耐硝酸尼龍布作傳送帶中頻爐50kWh,1000Hz2作澆鑄銀陽(yáng)極板用脫銅反應(yīng)釜1濃縮釜1硝酸銀制備釜1銀電解整流器1水環(huán)式真空泵Φ40kW1表冷器Φ300，H70001冷卻面積100m2,用4~5mm制作布袋收塵器Φ220，L205015mm鋼板焊制從蘇打渣中提取和精煉碲的主要設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注球磨機(jī)Φ7001400mm, 500rpm1鑄鋼水浸槽5m3 1不銹鋼凈化槽5m31不銹鋼沉TeO2槽5m31不銹鋼酸浸槽3m31搪瓷沉碲槽2m31搪瓷碲電解槽800500600mm塑料焊制整流器30V/500A1水環(huán)式真空泵1作過濾抽真空用過濾桶5作各種過濾用濕法提取和精煉金的主要設(shè)備的選擇序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注浸銀反應(yīng)釜25L1不銹鋼浸金反應(yīng)釜25L1搪瓷金還原釜25L1搪瓷硫化沉淀釜25L1搪瓷 其它設(shè)備的選擇序號(hào)