我国铋冶炼生产的原料中有60%是来自其它金属(铅、铜、锡等)冶炼过程中产出的含铋副产品和中间产物,这些原料的有价金属含量复杂、品位也高低不等。铜转炉白烟灰是火法炼铜过程中产生的烟尘,经浸出可回收其中的多种有价重金属,也是铜冶炼过程中产出的一种含铋原料。本文所研究的原料来自某公司的铜转炉白烟灰,其中绝大部分的有价金属如铜、镉、锌、铟等得到了有效回收,但所生产的白烟灰浸出渣中铋的含量仍高达3%,具有很高的经济价值。当前,国家及各个行业都在大力发展循环经济及环保产业,为了实现资源的合理化利用和可持续发展,研究从白烟灰中回收铋仍具有十分重要的意义。根据白烟灰中铋含量低,铅、铜、砷含量高的特点,本文采取湿法工艺从铜转炉白烟灰中提取铋。对铜转炉白烟灰的浸出工艺进行了研究。根据白烟灰的成分特点,分别用稀硫酸及H2S04-NaCl混合溶液对白烟灰进行两次酸浸处理,重点对二次酸浸的工艺参数进行了优化。结果表明,以0.5mol·L-1H2SO4为浸出剂对白烟灰进行一次酸浸可将大部分Zn、Cd、 Cu、Fe等元素进行分离,同时铋和锑得到富集,再以一次浸出渣为原料,在温度为60℃、液固比为2：1、硫酸浓度为2mol·L-1、氯离子浓度为2.5mol·L-1的条件下进行二段逆流循环浸出,铋的平均浸出率达到95.08%,所得酸浸液中铋离子浓度为16.00g·L-1。对酸浸液中铋的分离工艺进行了研究。首先绘制了[C1-]为2.5mol·L-1的条件下Bi(Ⅲ)-Cl-H2O系中lg[Bi3+]T-pH图和Sb(Ⅲ)—Cl-H2O系中lg[Sb3+]T-pH图,从理论上分析了调节pH值从酸浸液中将锑铋进行分离的可能性。在此基础上,以质量浓度为15%的氨水为中和剂,考察了终点pH值对Bi、Sb、As、Pb、Cu五种元素沉出率的影响,确定调节pH值在0.5～3.0之间分段水解,得到铋、砷含量分别为36.2%、19.1%的富铋沉淀和锑、砷含量分别为19.13%、27.17%的富锑沉淀,其中富铋沉淀中铋的回收率为96%。然后对Bi-As-H2O体系进行热力学分析,绘制了标准状态下的ε—pH图,选择用NaOH溶液对富铋沉淀进行碱浸脱砷处理,并对碱浸脱砷工艺进行了优化。在NaOH浓度为2mol·L-1,温度为25℃,液固比为5：1,反应时间为30min的条件下脱砷率为97.05%,得到铋含量为57.48%的脱砷后富铋物料。同时对铋的分离工艺过程中产出的脱砷碱液和富锑沉淀进行了处理,分别得到砷酸钠晶体和纯度为79.18%的海绵锑。以脱砷后富铋物料为原料,通过“硝酸溶解一铁粉置换”工艺制备海绵铋,重点考察了铁粉用量和置换时间对铋置换率和海绵铋纯度的影响,在铁粉过量系数为1.5、置换时间为20min的条件下铋的置换率为98.1%,得到纯度为90.55%的海绵铋。以该海绵铋为原料,通过两次“溶解—置换”除锑,三次“溶解—中和水解”除铁,煅烧的工艺制备出符合电子工业用氧化铋标准(SJ/T10678—1995)的高纯氧化铋。