一種含銻化合物低溫還原熔煉的方法
【專利摘要】一種含銻化合物低溫還原熔煉的方法，本發(fā)明將含銻化合物與淀粉同時加入到錐形混料機(jī)中攪拌混合，混合物料連續(xù)輸送至間接加熱的熔煉鍋中，然后加熱至要求溫度進(jìn)行熔煉，產(chǎn)出的金屬銻進(jìn)一步處理；本發(fā)明在間接加熱條件下采用淀粉作為還原劑，實(shí)現(xiàn)含銻化合物低溫還原熔煉產(chǎn)出金屬銻的目的，還原熔煉溫度降低至800～850℃，銻的直收率達(dá)到90.0%以上。
【專利說明】
一種含銻化合物低溫還原熔煉的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及有色冶金領(lǐng)域中火法冶金過程，特別是含銻化合物低溫還原熔煉的火 法冶金方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 銻是一種性脆、且導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性不佳的銀白色有色金屬，主要用于合金、軍事工 業(yè)、阻燃劑和玻璃等行業(yè)。我國是世界上銻產(chǎn)量最大的國家，2010年全世界的銻產(chǎn)量為16.7 萬噸，而中國2010年的銻產(chǎn)量達(dá)到15.0萬噸，占世界銻產(chǎn)量的89%以上，我國在銻資源和生 產(chǎn)上均具有不可取代的優(yōu)勢。銻冶煉的礦產(chǎn)原料主要有輝銻礦、銻金礦和脆硫鉛銻礦等，同 時，銅和鉛等重金屬冶煉工藝過程產(chǎn)出的含銻煙灰是重要的銻二次物料，大約每生產(chǎn)10萬 噸鉛會產(chǎn)出500噸銻金屬量。據(jù)統(tǒng)計，2010年銻產(chǎn)量中輝銻礦、銻金礦、脆硫鉛銻礦和含銻煙 灰提供的比例分別為52%、15%、25%和8%。
[0003] 輝銻礦和銻金礦通常是采用鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉，使大部分銻揮發(fā)并形成銻氧化物， 俗稱銻氧，銻氧在反射爐中還原熔煉和氧化精煉產(chǎn)出精銻。脆硫鉛銻礦是一種價值高但綜 合回收難度大的復(fù)雜硫化礦物，其分子式是Pb4FeSb 6S14(2PbS · Sb2S3)，其中硫化銻和硫化 鉛礦形成固熔體，單獨(dú)使用物理選礦方法不能將鉛和銻分離，必須通過冶金過程才能分離 該礦物中的鉛和銻。脆硫鉛銻礦的處理方法可以分為火法和濕法兩大類，火法處理方法是 采用焙燒-燒結(jié)-鼓風(fēng)爐還原熔煉工藝，而濕法主要有新氯化浸出法和硫化鈉浸出法，目前 應(yīng)用最多的是火法生產(chǎn)工藝?；鸱üに囀谴嗔蜚U銻礦經(jīng)過沸騰焙燒脫硫，焙砂與熔劑混合 后燒結(jié)，燒結(jié)塊在鼓風(fēng)爐還原熔煉產(chǎn)出鉛銻合金，鉛銻合金需要經(jīng)過二次還原熔煉和二次 吹煉才能產(chǎn)出合格銻白。含銻煙灰是重有色金屬鉛冶煉過程的副產(chǎn)物，鉛精礦中在底吹爐 或側(cè)吹爐中進(jìn)行富氧氧化熔煉和還原熔煉過程，銻富集進(jìn)入粗鉛，粗鉛電解過程中銻又全 部進(jìn)入鉛陽極泥，鉛陽極泥在反射爐或富氧底吹爐中進(jìn)行還原熔煉過程產(chǎn)出的含銻煙灰是 提取銻的重要原料，主要含有513、？13、81、〇1^ 8和48等金屬。含銻煙灰處理的火法工藝是在 反射爐中熔煉產(chǎn)出鉛銻合金，然后經(jīng)過多次揮發(fā)和還原熔煉產(chǎn)出合格銻白。
[0004]無論以何種銻原料為處理對象，最終都需要將含銻化合物熔煉產(chǎn)出金屬銻，目前 工業(yè)應(yīng)用最多的都是在反射爐中還原熔煉，即將銻氧與還原粉煤混合后加入到反射爐內(nèi)， 采用燃燒粉煤或重油方式加熱，實(shí)現(xiàn)銻的還原熔煉。由于使用還原粉煤作為還原劑，帶來兩 方面問題:一方面是熔煉溫度高，為了使還原煤中的造渣組分順利造渣，需要將熔煉溫度保 持1100~1200°C之間；另一方面是銻揮發(fā)損失嚴(yán)重，高溫下銻揮發(fā)氧化損失嚴(yán)重，加料過程 抽風(fēng)帶走和揮發(fā)兩個階段帶來的銻揮發(fā)損失達(dá)到35~50%之間，所以通常銻的直收率較低， 大大降低了生產(chǎn)效率，這些問題一直困擾著生產(chǎn)企業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服傳統(tǒng)含銻化合物還原熔煉方法的不足，本發(fā)明提供一種采用淀粉作還原 劑低溫還原熔煉含銻化合物并產(chǎn)出金屬銻，且能耗低和環(huán)境污染小的火法冶金方法。
[0006] 為達(dá)到上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:含銻化合物與淀粉同時加入到錐形混 料機(jī)中攪拌混合，混合物料連續(xù)輸送至間接加熱的熔煉鍋中，然后加熱至要求溫度進(jìn)行熔 煉，產(chǎn)出的金屬銻進(jìn)一步處理。本技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)是在間接加熱條件下采用淀粉作為還原 劑，實(shí)現(xiàn)含銻化合物低溫還原熔煉產(chǎn)出金屬銻的目的。
[0007] 具體的工藝過程和參數(shù)如下： 1、攪拌混料 將含銻化合物與淀粉在錐形混料機(jī)內(nèi)充分混合。將含銻化合物與淀粉按照重量比100: 6.0~15.0加入到錐形攪拌混料機(jī)中，控制攪拌速度10~60r/min攪拌30~180min，攪拌混 合后將混合物料輸送至低溫還原熔煉工序使用。
[0008] 2、低溫還原熔煉 混合物料經(jīng)過低溫還原熔煉產(chǎn)出金屬銻。將上述混合物料連續(xù)加入到熔煉鍋內(nèi)，采用 間接加熱方式使熔煉鍋溫度維持在800~850°C，啟動攪拌并使轉(zhuǎn)速維持在30~150r/min， 熔煉產(chǎn)出的金屬銻連續(xù)排出熔煉鍋，金屬銻直接鑄錠或進(jìn)一步精煉提純。低溫還原熔煉過 程主要化學(xué)反應(yīng)如下： 纖f變_，藤 CD 繼，襄 ⑵ 所述的含銻化合物是三氧化二銻和焦銻酸鈉中的一種或兩種。
[0009] 所述的淀粉是小麥、玉米、大米、紅薯和土豆農(nóng)作物淀粉中的一種或多種。
[0010] 本發(fā)明適用于處理含銻化合物，其中銻以重量百分比計為Sb45.0~85.0%。也適合 處理含銻煙塵。
[0011] 本發(fā)明與傳統(tǒng)的含銻化合物處理方法比較，有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明在間接加熱方 式下采用淀粉作為還原劑，使含銻化合物低溫還原熔煉產(chǎn)出金屬銻，銻直收率達(dá)到90.0%以 上；2、本發(fā)明采用淀粉作為還原劑，將還原熔煉溫度由傳統(tǒng)的1100~1200Γ降低至800~ 850Γ，大大降低了含銻化合物低溫還原熔煉的能耗;3、本發(fā)明具有工藝過程操作簡單、技 術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定、勞動強(qiáng)度小和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0012] 圖1:本發(fā)明工藝流程示意圖。 【具體實(shí)施方式】 [0013] 實(shí)施例1: 原料銻白中銻以重量百分比計為83.50%，所使用的淀粉為小麥淀粉。將1000 g銻白與 75g小麥淀粉同時加入到錐形攪拌機(jī)中，控制攪拌速度30r/min攪拌120min，攪拌混合后將 混合物料加入到熔煉鍋內(nèi)，采用燃燒天然氣的間接加熱方式使熔煉鍋內(nèi)溫度維持在815°C， 啟動攪拌使轉(zhuǎn)速維持在60r/min，熔煉產(chǎn)出的金屬銻連續(xù)排出，銻的直收率達(dá)到91.8%。 [0014] 實(shí)施例2: 原料焦銻酸鈉中銻以重量百分比計為48.50%，所使用的淀粉為小麥淀粉。將1000 g焦銻 酸鈉與80g小麥淀粉同時加入到錐形攪拌機(jī)中，控制攪拌速度30r/min攪拌120min，攪拌混 合后將混合物料加入到熔煉鍋內(nèi)，采用燃燒天然氣的間接加熱方式使熔煉鍋內(nèi)溫度維持在 815°C，啟動攪拌使轉(zhuǎn)速維持在60r/min，熔煉產(chǎn)出的金屬銻連續(xù)排出，銻的直收率達(dá)到 92.5%〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含銻化合物低溫還原熔煉的方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 攪拌混料 將含銻化合物與淀粉按照重量比100:6.0~15.0加入到錐形攪拌混料機(jī)中，控制攪拌 速度10~60r/min攪拌30~180min，攪拌混合后將混合物料輸送至低溫還原恪煉工序使用； (2) 低溫還原熔煉 將上述混合物料連續(xù)加入到熔煉鍋內(nèi)，采用間接加熱方式使熔煉鍋溫度維持在800~ 850 °C，啟動攪拌并使轉(zhuǎn)速維持在30~150r/min，熔煉產(chǎn)出的金屬銻連續(xù)排出熔煉鍋，金屬 銻直接鑄錠或進(jìn)一步精煉提純。2. 如權(quán)利要求1所述的含銻化合物低溫還原熔煉的方法，其特征在于所述的含銻化合 物是三氧化二銻和焦銻酸鈉中的一種或兩種。3. 如權(quán)利要求1所述的含銻化合物低溫還原熔煉的方法，其特征在于所述的淀粉是小 麥、玉米、大米、紅薯和土豆農(nóng)作物淀粉中的一種或多種。4. 如權(quán)利要求1所述的含銻化合物低溫還原熔煉的方法，其特征在于:所述含銻化合物 中銻的重量百分比為Sb45.0~85.0%。
【文檔編號】C22B30/02GK106086476SQ201610501989
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】劉偉鋒, 傅新欣, 鄧循博, 朱鵬春, 令紅斌, 楊天足, 張杜超, 陳霖
【申請人】中南大學(xué)