金属铋广泛应用在工业、医疗和半导体等领域,年需求量大,但我国高品位精铋矿少,低品位复杂含铋物料多,开发难度大,迫切需要从其他途径来增加铋的产量。从高炉瓦斯灰中回收铋是副产铋的主要途径,每年富集于高炉瓦斯灰中的铋为2～3万吨,是我国精铋矿年产量的3～4倍。如何高效的从高炉瓦斯灰中回收铋,是弥补我国铋资源短缺的重要途径。本文以某钢铁厂生产的高炉瓦斯灰为原料,研究开发了适合此类高炉瓦斯灰选择性分离铋的工艺,包括氯化胆碱-水合草酸低共熔溶剂选择性分离铋的工艺和碱性木糖醇溶液选择性分离铋的工艺。其主要内容如下:（1）利用XRF、ICP-OES、XRD、TG和激光粒径等表征手段,对高炉瓦斯灰的化学组成和物理性质进行系统的分析。结果表明,高炉瓦斯灰是由C、Fe2O3、Bi2O3和Zn S等化合物组成,粒径分布均匀,颗粒属于粗粒级。高炉瓦斯灰中铋的含量为1.357wt%,超过铋矿的工业品位（0.5wt%）,具有回收价值。（2）以氯化胆碱-水合草酸低共熔溶剂作为浸取剂,研究开发了两步沉淀法用于选择性分离铋。最优浸取工艺条件为:搅拌速度300 r/min,液固比5 m L/g,浸取温度70℃,反应时间20 h,此时Bi、Zn、Fe、Pb和Cu的浸取率分别为94.92%、99.37%、85.24%、94.05%和0%。除杂第一步:浸取液水解除锌,用1 mol/L的Na OH溶液调节浸取液p H为1.5,静置9小时,锌的去除率可达到89.66%,得到含量为86%的Zn C2O4·2H2O,铋的损失量仅为1.83%。除杂第二步:水解液光诱导还原除铁,紫外光照射水解液9小时,铁的去除率可达到94.45%,得到含量为98%平均粒径为465.604 nm的棍棒型Fe C2O4·2H2O,铋的损失量仅为4.36%。最终Bi的回收率为89.12%,Bi与Zn和Fe选择性因子分别为2228和19.46,极大程度的将目标金属铋与高炉瓦斯灰中的主要杂质金属Zn和Fe分离。（3）以碱性木糖醇溶液作为浸取剂,考察了不同单因素对分离铋的影响。发现最佳实验条件为:搅拌速度300 r/min,液固比9 m L/g,木糖醇浓度200 g/L,氢氧化钠浓度200 g/L,反应时间2 h,浸取温度50℃,此时Bi、Zn、Fe、Pb和Cu的浸取率分别为95.52%、4.96%、2.49%、65.12%和5.58%。利用未反应缩核模型计算碱醇溶液浸取高炉瓦斯灰中铋元素的活化能为50.9 k J/mol,结果表明碱醇溶液浸取高炉瓦斯灰中的铋受化学反应控制,浸取剂用量和浸取温度对浸取反应影响显著,与单因素实验结果相符。利用Design expert设计正交试验,氢氧化钠浓度和木糖醇浓度显著影响Bi2O3在碱醇溶液中的溶解量,并且实验得到Bi2O3、木糖醇和氧化钠浓度反应化学计量数为1:2:4。