專利名稱：:低溫?zé)掍R工藝及其設(shè)備的制作方法本發(fā)明敘述了一種有色冶金提取過程及其設(shè)備，這是利用了銻的化合物能在較低溫度條件下迅速氧化-還原的性質(zhì)，采用一種低溫火法非揮發(fā)氧化焙燒-氣體還原劑還原熔煉工藝以及流態(tài)化床式焙燒爐，管式迥轉(zhuǎn)還原爐強(qiáng)化設(shè)備。銻的冶金提取過程，特別是純銻提取，傳統(tǒng)工藝除濕法外，火法有(1)直井爐揮發(fā)焙燒-還原熔煉法(2)鼓風(fēng)爐揮發(fā)焙燒-還原熔煉法(3)鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉-還原熔煉法(4)沉淀熔煉法(5)旋渦揮發(fā)熔煉法等上述以獲得重升華Sb2O3中間產(chǎn)物為目標(biāo)的傳統(tǒng)方法，所依據(jù)的原理是銻硫化物易氧化、銻氧化物易還原的化學(xué)特征，實質(zhì)是一種高溫冶煉富集過程，Sb2O3的易揮發(fā)性是揮發(fā)焙燒工藝的理論基礎(chǔ)，傳統(tǒng)工藝過程與工藝條件的設(shè)定都建立在這一基礎(chǔ)上。各種工藝方法操作溫度如下(1)直井爐揮發(fā)焙燒操作溫度范圍950～1050℃(2)鼓風(fēng)爐揮發(fā)焙燒操作溫度范圍1300～1400℃(3)鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉操作溫度范圍1300～1400℃(4)旋渦熔煉操作溫度范圍1450～1500℃(5)沉淀熔煉操作溫度范圍1100℃(6)死焙燒法操作溫度范圍1000℃以上后兩種方法由于工藝方面的缺陷，已逐漸被淘汰外，以捕集揮發(fā)物為中間產(chǎn)物的高溫?fù)]發(fā)焙燒工藝由于具有脈石與銻揮發(fā)分離這一顯著特點(diǎn)，故傳統(tǒng)工藝一直采用高溫?fù)]發(fā)焙燒方法，一般操作溫度都在950～1500℃，還原熔煉采用反射爐，操作溫度也控制在1000℃以上。高溫冶煉工藝并非十分合理，除設(shè)備損壞率高、金屬回收率低和需要龐大的冷凝收塵裝置外，它還存在(1)燃料消耗大，直井爐、焙燒礦焦比率為100∶10，鼓風(fēng)爐揮發(fā)焙燒時礦焦比率為100∶45，旋渦爐焙燒時所耗燃料中木碳用量占爐料總量的3-4%，噸爐料電耗230-260千瓦/小時，輕油200kg。銻氧化物的還原熔煉，物料與無煙煤還原劑之比也是100∶10。(2)焙燒過程中的大量造渣和四氧化二銻，銻玻璃，銻锍，冰銅的出現(xiàn)是高溫焙燒的必然產(chǎn)物，也是造成金屬直收率下降的重要原因。四氧化二銻是一種鹽類，不揮發(fā)不熔，它的生成對揮發(fā)焙燒不利。銻玻璃是一種熔點(diǎn)為517℃的低熔點(diǎn)Sb2S3與未揮發(fā)的Sb2O3熔融成的人造硫氧銻礦與爐渣混在一起形成的一種粘稠狀的爐結(jié)，在直井爐揮發(fā)焙燒中由于銻玻璃的生成使渣率升高，銻玻璃含銻量約占渣含銻量的80%左右，鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉由于高溫中Sb2S3的熔化與液態(tài)FeS和爐渣一起形成銻锍，其產(chǎn)出率占所有入爐物料量的5～7%，有的廠家高達(dá)10%左右。銻锍中含銻量一般是5～10%，高溫工藝中還需加入輔料，團(tuán)礦劑，鐵礦石，助熔劑，傳統(tǒng)工藝的能耗大金屬直收率低，需添加輔料和渣料的再加工、造成金屬銻提取成本的增加。(3)操作不便，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，特別是SO2氣體不可避免的排放污染和砷的閉路循環(huán)富集，是高溫火法工藝中共同存在的問題，高溫火法中大量固體燃料和輔料的燃燒需要較大的空氣過剩系數(shù)，這使?fàn)t氣中SO2含量下降，傳統(tǒng)工藝中SO2含量都＜0.5%左右，失去了工業(yè)利用價值，是一種浪費(fèi)，它的排放污染環(huán)境，銻礦中還含有砷、鉛、硅、鈣、鐵等雜質(zhì)。其中砷、鉛的物理化學(xué)性質(zhì)與銻較接近，將其從銻金屬中分離是比較困難的，它們的存在，直接影響成品銻的品級。銻冶金提取技術(shù)近年來的發(fā)展，在于強(qiáng)化火法初煉工藝和設(shè)備的改造。還原熔煉基本沒有多大改進(jìn)，一九七二年意大利的回轉(zhuǎn)窯閃速焙燒工藝，一九七三年玻利維亞國營熔煉公司(ENAF)采用捷克專利在工業(yè)上使用的旋渦熔煉工藝，中國錫礦山一九六二年使用的鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉工藝，都集中在火法初煉工藝改進(jìn)方面，蘇聯(lián)長期來對旋風(fēng)爐作了大量研究，同時對沸騰爐焙燒在銻冶金方面的應(yīng)用也作了大量研究試驗，沸騰爐焙燒比起其它焙燒設(shè)備生產(chǎn)有一系列優(yōu)點(diǎn)，它有較高的單位生產(chǎn)力，較低的溫度，因而有較小的能耗，但由于這種爐型易于燒結(jié)一直未能在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用，這種爐型結(jié)構(gòu)是這樣的。一種鋼制內(nèi)襯耐火材料的爐體，分爐頂、爐身、爐缸、爐底四部分。爐子的橫截面是一不斷向上擴(kuò)展的園形豎爐、爐底有許多噴吹泡罩的鑄鐵噴咀，爐底下部還有空氣分配箱，距爐底一定高度處的溢流爐門，用于排渣，爐體設(shè)置在水泥基礎(chǔ)上，原料是經(jīng)一計量器用皮帶運(yùn)輸機(jī)送至爐身上部進(jìn)料口裝入爐內(nèi)，冷爐起動是由三個低壓油咀噴油燃燒加熱，兩臺空壓機(jī)將空氣壓入爐底下部空氣分配箱，再由噴咀噴出，爐頂部開有爐氣通道和人孔。二步法工藝中銻氧化物的還原熔煉過程是在反射爐內(nèi)進(jìn)行的。它是將銻氧化物拌以還原劑和助熔劑碳酸鈉在1000℃溫度下加熱，使銻氧化物陸續(xù)還原成銻并被熔析出來，其中的雜質(zhì)AsO3、PbS、SiO2、Al2O3、FeS等則造渣排出，還原需要較長時間和較高溫度下進(jìn)行，燃料消耗占銻氧化物的10%以上，助熔劑為3～5%。噸銻還原熔煉時間為15小時左右。還原反應(yīng)中有部分銻氧參加造渣反應(yīng)，爐渣中含銻量常高達(dá)30～40%需要單獨(dú)或作為配料再行處理，長時間的高溫還原過程大約有5～8%的銻氧仍以三氧化二銻形態(tài)揮發(fā)被爐氣帶出爐外，通常在還原爐后還另設(shè)有一套捕集回收的冷凝收塵系統(tǒng)。液態(tài)銻的滲透性極大，反射爐都需用耐火材料錘筑而成，但高溫和堿性助熔劑對爐體的破壞和腐蝕作用很大，常造成液態(tài)銻的滲漏損失，反射爐爐底壽命也只能維持十個月左右即損壞。研究銻冶金提取過程中物料反應(yīng)行為及其機(jī)理，對這一多相反應(yīng)中銻化合物的氧化和還原過程的熱力學(xué)計算，得出銻硫化物在300℃時氧化焙燒，其標(biāo)準(zhǔn)自由焓△Z573K＝-603154卡/克分子，銻氧化物在400℃時還原反應(yīng)其標(biāo)準(zhǔn)自由焓△Z673k＝-26010卡/克分子。這說明在較低溫度下銻化合物的氧化和還原都同樣具有較大的熱力學(xué)趨勢，長期來人們對銻冶金提取方面的偏見，使其一直保持高溫冶煉這一傳統(tǒng)方式，工業(yè)生產(chǎn)中希望找到一種新型的煉銻工藝和設(shè)備，它應(yīng)具備(1)設(shè)備投資少;(2)工藝流程簡單可行，運(yùn)行可靠;(3)生產(chǎn)成本低;(4)金屬回收率高。只要能滿足以上條件，就有在工業(yè)上應(yīng)用的價值，本發(fā)明介紹了一種低溫?zé)掍R工藝方法。工藝流程說明(參看附圖一)本系統(tǒng)是由焙燒、還原熔煉、尾氣處理三部份以及焙燒爐、還原爐、吸收塔、旋風(fēng)收塵器、布袋收塵器、提升機(jī)等主體設(shè)備和一些輔助設(shè)備所組成。工藝流程如下＜80目的浮選精礦，含水量一般都較大，需用一干燥器干燥至含水量＜0.5%，送入料倉儲存，連續(xù)作業(yè)的焙燒爐生產(chǎn)所用的物料由提升機(jī)將料送至爐頂料斗內(nèi)，物料入爐是通過一臺自動進(jìn)料機(jī)控制供料，爐內(nèi)部至少安裝有幾個錐形布料器和倒錐形園臺漏斗，入爐物料落在錐形布料器上，物料被旋轉(zhuǎn)著的布料器向四周拋撒，與上升的熱爐氣流進(jìn)行熱交換，物料得到預(yù)熱后落入倒錐形園臺漏斗中，再落在下一個錐形布料器上，重復(fù)以上方式，物料在多次這樣之字形運(yùn)動過程中，獲得較長的爐上部空間停留時間，使物料得以充分預(yù)熱，其表面溫度升至200℃以上，最后被布料器均勻地拋撒入爐缸內(nèi)，在這里物料迅速升溫至400℃以上，并人為控制在400～480℃溫度下自熱焙燒，焙燒所需用的空氣由一臺空壓機(jī)(葉氏或羅茨風(fēng)機(jī))將空氣鼓入計量裝置，經(jīng)空氣環(huán)管和分配管由噴咀噴出，保持適當(dāng)?shù)娘L(fēng)壓和空氣過剩系數(shù)是穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵，空氣過剩系數(shù)一般為1.1～1.2，風(fēng)壓必須足以克服管道，噴咀及料柱所造成的阻力，保證輸入額定的空氣量。爐缸中物料在空氣和螺旋槳葉的攪拌下，呈流態(tài)化運(yùn)動，螺旋槳最少為兩層，每層兩片槳葉，螺旋槳有提升和攪拌物料作用，它使物料透氣性均一，防止物料局部過熱形成結(jié)塊，為維持正常爐缸操作溫度，需移走多余的反應(yīng)熱，故對爐墻采取噴水冷卻，螺旋槳葉則從轉(zhuǎn)軸中心通入冷卻液冷卻(冷卻液可以是水、油或其他冷卻液)，在低溫和小的空氣過剩系數(shù)條件下焙燒的結(jié)果，是所有銻硫化物被氧化成銻氧化物，并以固態(tài)留存在焙燒砂中，所揮發(fā)的爐氣中，除少量爐塵和銻氧外，主要成份是SO2氣體，焙燒爐內(nèi)出爐的物料是由輸送機(jī)送至還原爐，還原爐系列管式迥轉(zhuǎn)爐，工作是靠間接加熱間歇式生產(chǎn)，還原爐分外殼，內(nèi)管兩部份，內(nèi)管中裝有管式篩網(wǎng)或篩板，焙燒料被送入還原爐內(nèi)管中，在氣體還原劑氣氛下還原，還原劑可以是H2，水煤氣，半水煤氣，氨、甲烷或醇類裂解氣，從一端固定的小管將還原劑通入，轉(zhuǎn)動管件與固定管件之間有一密封裝置，還原工藝分還原和熔析兩階段進(jìn)行，還原階段還原氣體過剩系數(shù)一般是1.1～1.3，在420～520℃溫度下，還原時間為6小時，熔析時間為2小時，當(dāng)還原完成后，焙燒砂中銻已被還原成金屬銻混在爐渣中，經(jīng)過兩小時熔析后(這時減小還原氣體至最低限度，升高爐溫至800℃以上)，升高還原爐進(jìn)氣端，拉開內(nèi)管出料門，金屬銻即自行流出，最后再將渣扒出，另一種熔析方式是將還原好的物料從還原爐中放入爐型結(jié)構(gòu)與還原爐相似的熔析爐內(nèi)，所不同的是利用固體燃料加熱，得到的金屬銻一次直收率達(dá)85%以上，再經(jīng)精煉熔鑄即得成品銻，熔析過程中，渣銻的液固相分離有別于傳統(tǒng)工藝的氣固相分離，它的分離比較容易，熔析分離后爐渣中含有大約25～33%銻，它們約占總金屬量的15%，以固態(tài)金屬銻的形式混在渣中，送選礦車間進(jìn)行選礦處理，可獲得85%以上的二次回收率，重新加入熔析爐中熔析。焙燒爐中排出溫度為200℃左右的爐氣，除少量爐塵，銻氧化物外，主要成份是SO2氣體，用旋風(fēng)收塵和布袋收塵后，爐氣基本不含粉塵，焙燒爐出口SO2含量為4～9%，布袋收塵器出口尾氣溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，一般不應(yīng)低于120℃，為保證SO2氣體濃度的穩(wěn)定，本系統(tǒng)所用的旋風(fēng)收塵器與布袋收塵器應(yīng)有較好的密封性能，可使布袋收塵器出口SO2濃度不低于4%～7%，經(jīng)加壓后可用于制酸。本文還介紹了另一套處理系統(tǒng)，亞銨法處理SO2氣體，附產(chǎn)亞硫酸銨，亞銨法用于化工過程中硫酸尾氣的處理是成熟的經(jīng)驗，工藝可靠，操作方便，投資少，可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，但由于一般有色冶金中含硫廢氣不同于硫酸尾氣，其溫度高，含塵、含水和含游離氧高等特點(diǎn)，使亞銨法在火法高溫冶煉中的應(yīng)用受到限制，但本工藝中由于具備了尾氣溫度低，含塵含水少，游離氧濃度低，為亞銨法在本工藝中的應(yīng)用提供了有利條件。尾氣處理系統(tǒng)說明(見附圖四)處理系統(tǒng)是三塔串聯(lián)，采用氨水或碳酸氫銨液作吸收劑，吸收后生成NH4HSO3濃液，從貯液槽中用泵抽到結(jié)晶池內(nèi)，加入固體碳酸氫銨，沉淀出(NH4)2SO3晶體，經(jīng)過濾后可獲得亞硫酸銨，為造紙漿原料，清液可循環(huán)使用，必要時可排出一部份，可作肥料，處理后的尾氣中SO2含量＜0.05%，低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，本系統(tǒng)中所用的吸收塔是化工過程中常見的填料塔，塔內(nèi)填有瓷環(huán)。由旋風(fēng)收塵器和布袋收塵器收集下來的粉塵是銻氧和脈石混雜物，其含銻量約占總金屬量的5%，可用于另一系統(tǒng)提純處理制成較好品級的銻白，粉塵中金屬回收率為85%，焙燒、還原、熔析、精煉、選礦及粉塵處理后銻金屬的總回收率可達(dá)97%。本工藝主要用于處理浮選硫化銻精礦或品位為40°以上的各種富礦，實現(xiàn)上述工藝必須創(chuàng)造充分的化學(xué)動力學(xué)條件，以保證各項反應(yīng)的完成。本發(fā)明涉及到氣固多相反應(yīng)，反應(yīng)發(fā)生在相界面之間，充分利用浮選精礦細(xì)磨物料巨大的活性表面，在良好的流體動力學(xué)條件下，加速擴(kuò)散，強(qiáng)化傳質(zhì)、傳熱過程，是發(fā)明的要點(diǎn)之一，氣固相反應(yīng)在流態(tài)化床中可達(dá)到最佳效果，同時低溫操作條件能使入爐物料不熔結(jié)，其疏松的物理機(jī)械性能是保證焙燒反應(yīng)的必要條件。本文涉及到一種改進(jìn)了的冶金沸騰爐和管式迥轉(zhuǎn)還原爐，它們的結(jié)構(gòu)如下，見附圖二、三。安置在水泥基礎(chǔ)上的沸騰爐是一普通鋼制園柱形或方形外殼的豎爐，內(nèi)襯以耐火材料和保溫層，它們包括耐火磚、澆注耐火材料和硅酸鋁纖維氈，爐體結(jié)構(gòu)分為爐頂、爐身、擴(kuò)大部份、爐缸、爐底五部份。爐膛橫截面呈園形，爐頂中心裝設(shè)有傳動裝置帶動爐內(nèi)轉(zhuǎn)軸，軸上至少有三層以上園錐形布料器和倒錐形園臺漏斗，它們都是由較薄的鋼片制成，焊接在轉(zhuǎn)軸上排布組合方式是布料器-料漏斗-布料器-料漏斗-布料器。布料器裝設(shè)的多少取決于物料在空中停留時間和物料要求預(yù)熱的程度，一般地不少于三層，轉(zhuǎn)軸由爐頂一個推力軸承支撐，爐身處有一固定點(diǎn)，它是爐殼上鋼架支承的長套筒，轉(zhuǎn)軸的端頭伸入套筒內(nèi)，可作滑動摩擦轉(zhuǎn)動和起定位作用，爐頂部設(shè)有人孔，爐氣出口管和進(jìn)料裝置，進(jìn)料管對準(zhǔn)布料器頂部，爐缸的外壁裝有冷卻水環(huán)管，將水均勻噴撒在爐殼上，水順爐壁流下冷卻爐殼，以帶走多余的反應(yīng)熱，為防止?fàn)t內(nèi)壁過冷，爐缸壁襯以適當(dāng)厚度的粘土質(zhì)耐火材料或涂以耐火泥，流下的冷卻水由一園環(huán)盤收集引入回收池冷卻循環(huán)使用，爐底部是漏斗形，布設(shè)有許多噴咀，噴咀個數(shù)應(yīng)隨爐缸直徑及供風(fēng)量而定，爐底高度上布設(shè)環(huán)形空氣管，由鼓風(fēng)機(jī)送來的空氣經(jīng)過氣體計量器進(jìn)入空氣環(huán)管，分配到支管進(jìn)入噴咀噴出，較大的空氣環(huán)管起穩(wěn)壓分配作用，爐底正中呈倒錐形結(jié)構(gòu)，錐底部向一方伸出，爐料由一邊排出，爐底下方中心線處有一根由傳動機(jī)構(gòu)帶轉(zhuǎn)的雙套管轉(zhuǎn)軸，裝在推力軸承上，轉(zhuǎn)軸上裝有螺旋槳葉片，它們可以是一層或多層，每層有兩片葉片，轉(zhuǎn)軸穿過爐缸伸入爐身部的固定點(diǎn)長套筒內(nèi)，雙套管軸中心管通入冷卻液，從軸上部頂端回流通過軸壁和槳葉片進(jìn)行熱交換，帶走爐缸內(nèi)多余的熱量，控制內(nèi)外的冷卻液量，以保持爐缸內(nèi)規(guī)定的溫度場。下列參數(shù)可供設(shè)計參考爐高與爐缸高之比為4～5;布料器層數(shù)可視爐身高度而定，一般不少于3～5層，即可達(dá)到均勻布料和充分預(yù)熱物料的目的;爐內(nèi)處理物料量與爐缸半徑的平方成正比;爐缸高度可取范圍500～800mm;槳葉層數(shù)一般4～6層，每層兩片，層間成交錯90°排列最為適宜，層數(shù)過多則阻力降增加;槳葉頂端與爐壁間距為20～40mm;槳葉攪拌強(qiáng)度可取范圍為6～12轉(zhuǎn)/分，大爐徑宜取低限。管式迥轉(zhuǎn)還原爐是一種間歇操作的水平臥置列管式爐，爐殼結(jié)構(gòu)是要分為上下兩部份的普通鋼制外殼，安裝在鋼架上，爐體一頭裝有可調(diào)高度的螺旋升降機(jī)構(gòu)，爐體可調(diào)范圍一般是水平線與軸心線之間20°傾斜角，殼內(nèi)襯以保溫材料硅酸鋁纖維氈或?qū)ｉT加工有凹槽的絕熱磚，凹槽內(nèi)布有長瓷管，這是一種間接加熱裝置，熱源是通過一種長瓷管，紅熱后以輻射傳熱形式向還原爐內(nèi)管加熱，瓷管內(nèi)可是電、煤氣、石油燃料或高濃度醇類產(chǎn)品作熱源，長瓷管的排列密度與方式應(yīng)以還原爐內(nèi)管被均勻加熱和處理物料量的多少及熱源的發(fā)熱量大小諸因素而定，一般應(yīng)保證反應(yīng)所需的溫度上限，內(nèi)管材料多采用耐鑄鐵管，每一內(nèi)管裝在支承點(diǎn)上，每一支承點(diǎn)由兩個滾動軸承支持，內(nèi)管進(jìn)料用螺旋送料器，插入空心轉(zhuǎn)動軸內(nèi)將料送入，氣體還原劑也是從同端進(jìn)入。出料在另一端。內(nèi)管的緩慢轉(zhuǎn)動是靠傳動設(shè)備帶動，聯(lián)接固定管與轉(zhuǎn)動管之間有一密封裝置，可防止還原氣體的外泄，內(nèi)管與外管之間間距一般為5～10mm，內(nèi)管中裝有長度與內(nèi)管相等的篩管或數(shù)塊篩板，篩管的軸心線到篩管的內(nèi)壁半徑一般等于篩網(wǎng)外壁到內(nèi)管內(nèi)壁的距離。篩管和篩板都是固定在內(nèi)管上，隨內(nèi)管一起旋轉(zhuǎn)。篩管上密布有許多小孔，孔徑一般在5～7mm之間，孔間距為10mm的交錯排列，篩管、篩板的作用增加了物料在反應(yīng)中的實際工作表面。下列參數(shù)可供設(shè)計時參考還原爐滿足反應(yīng)的長度一般是4～6m。處理料量與內(nèi)管直徑的平方成正比;加熱瓷管的排列方式可以是橫向或縱向，而最佳排列方式是以內(nèi)管軸線成90°的橫向排列，它可保證還原爐溫度場的均勻;還原爐轉(zhuǎn)速可選范圍4～10轉(zhuǎn)/分?，F(xiàn)對發(fā)明作進(jìn)一步說明沸騰爐的冷爐起動有幾種方案可供選擇。其一是向爐內(nèi)加入液體或氣體燃料燃燒，加熱爐膛，當(dāng)爐溫升到400℃時投入生物料，反應(yīng)即可發(fā)生，這些燃料可是酒精、汽油、天燃?xì)?、煤氣、石油液化氣燃料等。其二是用三或四塊電加熱板臨時組裝在爐缸外壁上，對爐缸壁加熱，當(dāng)爐缸內(nèi)溫度升至400℃時，投料即可起動。這時可將加熱板卸下。Sb2S3的氧化焙燒是一個放熱反應(yīng)，沸騰爐生產(chǎn)中大量物料的加入有可能使?fàn)t缸內(nèi)溫度超出允許范圍420～480℃，這時可開動冷卻液管對爐缸外壁和中心進(jìn)行冷卻降溫。爐溫的控制還原可通過配料調(diào)整礦料中硫含量得以解決。焙燒爐和還原爐，熔煉爐的溫度控制是必要的。操作中焙燒爐爐缸溫度、爐上部溫度、爐氣出口溫度、布袋收塵器出口溫度、還原爐和熔煉爐的內(nèi)溫度點(diǎn)都是本工藝的主要溫度控制點(diǎn)，在爐缸中螺旋槳葉片不應(yīng)占有過大的爐內(nèi)橫截面積。本發(fā)明中一般要求每層槳葉平均所占爐內(nèi)有效截面積的比率為20%附圖1說明1礦料，2干燥器，3焙燒爐，4焙燒器輸送系統(tǒng)，5還原爐，6還原料輸送系統(tǒng)，7熔析爐，8熔析料輸送系統(tǒng)，9精煉爐、10精銻液，11鑄模，12成品銻，13鼓風(fēng)機(jī)，14流量計，15中心管冷卻液或氣，16中心管冷卻液或氣出口，17爐缸冷淋水環(huán)管，18冷淋水，19冷淋水收集盤，20冷淋水回收管，21還原氣發(fā)生器，22流量計，23焙燒爐尾氣，24旋風(fēng)收塵器，25布袋收塵器，26抽風(fēng)機(jī)，27制酸，29熔析渣及選礦處理，30還原劑原料，31空氣，32、33尾氣粉塵，34還原爐尾氣。附圖2說明1沸騰式焙燒爐，2爐頂，3爐身，4擴(kuò)大部份，5爐缸，6錐形爐底，7出料器伐門，8、9硅酸鋁棉氈，10粘土磚，11料斗，12自動供料機(jī)，13進(jìn)料管，14傳動裝置，15布料器轉(zhuǎn)軸，16推力軸承，17布料器，18倒錐形圓臺漏斗，19套筒，20螺旋槳雙管轉(zhuǎn)軸，21中心冷管，22推力軸承，23槳葉，24空氣環(huán)管，25空氣分配管，26噴咀，27冷卻水環(huán)管，28冷淋水收集器，29冷淋水回流管，30尾氣出口。附圖3說明1爐殼，2保溫層，3長瓷管，4還原爐內(nèi)管，5螺旋加料器，6軸承，7齒輪，8、9硅酸鋁棉氈墊片，10密封器，11還原氣體入口，12加料漏斗，13篩板，14篩孔，15尾氣出口，16軸承，17出料口檔板，18連接螺絲釘。附圖4說明1一號塔，2二號塔，3三號塔，4一號貯液槽，5二號貯液槽，6三號貯液槽，7結(jié)晶槽，8過濾機(jī)，9(NH4)2SO3槽，10清液槽11、12、13泵，14攪拌槳，15進(jìn)氣口，16排放口，17氨水。實例一本例中所采用的焙燒爐結(jié)構(gòu)尺寸如下爐高2000mm，爐體外徑900mm，爐體內(nèi)徑爐缸部份120mm，擴(kuò)大部份600mm。爐缸高度450mm，爐身高度1500mm，爐殼鋼材厚度4mm，爐缸耐火材料粘土磚65mm，爐內(nèi)布料器數(shù)4，集料圓臺漏斗數(shù)3，鋼材厚度2mm，布料器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速12轉(zhuǎn)/分，布料器轉(zhuǎn)軸長度1000mm，管徑φ50mm，布料器尺寸φ350mm，傾角15°，圓臺漏斗尺寸φ400mm，傾角45°，爐底轉(zhuǎn)軸全長500mm，螺旋槳層數(shù)3，每層片數(shù)2，轉(zhuǎn)軸外管直徑φ55mm，中心管直徑φ10mm，葉片端部與爐墻間距15mm，螺旋槳葉片與水平線間夾角30°，螺旋槳旋轉(zhuǎn)速10轉(zhuǎn)/分，噴咀數(shù)1個，水冷環(huán)管直徑φ22mm，空氣管直徑φ30mm。本例中采用的管式迥轉(zhuǎn)還原爐結(jié)構(gòu)尺寸如下外殼直徑380mm，外殼長度1200mm，外殼壁厚2mm，內(nèi)管直徑120mm，內(nèi)管長度1000mm，內(nèi)管壁厚10mm，材質(zhì)硅鋁鑄鐵，保溫層材料硅酸鋁纖維氈，電加熱，電阻絲功率18瓩/小時，排布密度12根瓷管縱向排列，瓷管直徑φ25mm，內(nèi)管與外管保溫層間距20mm，篩板長度1000mm，篩板寬度116mm，篩板厚度8mm，孔徑φ6mm，孔間距10mm將粒度＜80目化學(xué)成份如下的浮選精礦在干燥器內(nèi)干燥至含水量為0.4%送入沸騰爐頂部料斗內(nèi)，自動機(jī)控制下以2kg/小時的速度均勻給料，物料在爐內(nèi)經(jīng)過三層布料器預(yù)熱后，被布料器均勻拋撒入爐缸內(nèi)，布料轉(zhuǎn)速為12轉(zhuǎn)/分，爐缸內(nèi)操作溫度控制在420-480℃，螺旋攪拌器攪拌強(qiáng)度為10轉(zhuǎn)/分。空氣過剝系數(shù)為1.1，風(fēng)壓為150mmH2O柱，風(fēng)量為2.5m3/小時，爐上部溫度為380℃，爐氣出爐溫度為210℃。焙燒料化學(xué)成分如下<p>煙塵分析元素名稱SbSAsFePb含量35.824.04&lt;0.012.25</table>爐出口處SO2含量＞5%，焙燒后出爐物料一次加入還原爐后，其操作參數(shù)如下加料量6kg，還原爐內(nèi)管轉(zhuǎn)動強(qiáng)度8轉(zhuǎn)/分，還原劑使用氨裂解氣(按H2計)1.2-1.6升/分，還原時間6小時，還原溫度420℃-520℃。還原完成后在同一爐內(nèi)升溫熔析，熔析溫度800℃，時間2小時，氣氛(氨裂解氣)0.5升/分。將熔析出爐的金屬銻放入反射爐中精煉，其操作參數(shù)如下溫度850℃，時間2小時，加堿量2%，吹氧時間5分鐘。精銻化學(xué)成分如下元素名稱SbAsSCuFePb含量%99.82&lt;0.010.0520.0070.0250.08999.800.0110.0710.0070.0250.084</table>尾氣處理系統(tǒng)采用三塔串聯(lián)吸收處理，(見附圖四)。一號吸收塔吸收液來自一號貯液槽，一號槽內(nèi)亞銨鹽總濃度為700克/升左右。堿度為9～10滴度，可用添加氨水或碳酸氫銨控制，當(dāng)吸收液比重升達(dá)1.7～1.8時，用泵導(dǎo)出一部份熔液到3號貯槽作再生處理。同時得到亞硫酸銨產(chǎn)品，二號、三號吸收塔吸收液保持亞銨鹽總濃度在350克/升左右，用添加氨水或碳酸氫銨控制溶液堿度為15滴度左右，可保持具有較高的吸收效率。由過濾機(jī)濾出的清液含(NH4)2SO3，用泵打至二號貯液槽中使用。部份可作造紙漿的蒸煮液。本處理系統(tǒng)參考數(shù)據(jù)如下吸收塔3m、直徑φ140mm，塔內(nèi)填瓷環(huán)高800mm，瓷環(huán)φ2mm、實測出爐氣SO2含量4.7%，氣體流量4.5標(biāo)m3/小時，吸收液單塔流量3m3/小時經(jīng)吸收處理后測得尾氣中SO2含量，為0.041%，低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種銻火法冶金提取過程，其特征之一，在于氧化焙燒是采用低溫和較小的空氣過剩系數(shù)。在改進(jìn)了的流態(tài)化床式焙燒爐內(nèi)進(jìn)行，這是一種爐底有噴咀，爐缸內(nèi)有多層攪拌槳、爐上部有多層布料器的裝置，sb2s3礦料在該裝置中自然氧化成固態(tài)sb2O3留存于脈石中，爐子尾氣出口sO2含量大于4%并有少量sb2O3隨爐氣揮發(fā)出爐外，其操作要點(diǎn)是焙燒溫度、爐子出口溫度、空氣過剩系數(shù)以及布料器和螺旋槳轉(zhuǎn)速。其特征之二在于還原過程是在內(nèi)有篩管或篩板的旋轉(zhuǎn)的管中通入氣體還原劑在間接加熱下低溫還原的，還原爐是一種臥式迥轉(zhuǎn)還原爐，這是外殼與幾個旋轉(zhuǎn)著的內(nèi)筒通過紅熱瓷管加熱以氣體還原劑還原的裝置，還原過程中sb2O3被還原成金屬銻混于脈石中，物料的出爐是通過升高爐的一端，物料從旋轉(zhuǎn)著的內(nèi)管中自動出來，其操作要點(diǎn)是，還原時間，還原溫度，還原氣體的過剩系數(shù)，還原終點(diǎn)的控制。其特征之三在于還原的物料是裝入一同還原爐結(jié)構(gòu)相似但以固體燃料加熱的熔析爐內(nèi)，在還原氣氛下進(jìn)行，同時金屬與爐渣的液固相分離是通過升高爐的一端來實現(xiàn)的，爐渣經(jīng)選礦處理后配入熔析爐料中重新熔析，其操作要點(diǎn)為熔析溫度，熔析時間和必要的還原氣氛。其特征之四在于尾氣處理系統(tǒng)中旋風(fēng)收塵裝置和布袋收塵裝置和管道有較好的密封性，采用制酸和用氨水或碳酸氫銨水溶液作吸收劑的三塔串聯(lián)吸收處理利用尾氣以及收塵器中粉塵的利用，其操作特點(diǎn)是，布袋收塵器出口尾氣溫度不應(yīng)低于水蒸汽的冷凝點(diǎn)以下，各槽內(nèi)亞銨鹽總濃度的控制。2.按照權(quán)利要求1中所述的氧化焙燒溫度為420～480℃范圍內(nèi)。3.按照權(quán)利要求1中所述的焙燒爐尾氣出口溫度為200℃4.按照權(quán)利要求1中所述的空氣過剩系數(shù)為1.1～1.2。5.按照權(quán)利要求1中所述的布料器轉(zhuǎn)軸速為12轉(zhuǎn)/分。6.按照權(quán)利要求1中所述的螺旋槳轉(zhuǎn)速為4～12轉(zhuǎn)/分。7.按照權(quán)利要求1中所述的還原爐還原溫度范圍為420～520℃。8.按照權(quán)利要求1中所述的還原時間為6小時。9.按照權(quán)利要求1中所述的還原爐內(nèi)管轉(zhuǎn)速為4～8轉(zhuǎn)/分。10.按照權(quán)利要求1中所述的控制終點(diǎn)是測定爐氣含水量下降到零時。11.按照權(quán)利要求1中所述的還原氣體可以是氫氣，半水煤氣，水煤氣，氨、甲烷或醇類裂解氣。12.按照權(quán)利要求1中所述的還原氣體過剩系數(shù)為1.1～1.8。13.按照權(quán)利要求1中所述的熔析溫度為800℃以上。14.按照權(quán)利要求1中所述的熔析時間為2小時。15.按照權(quán)利要求1中所述的熔析過程中保持必要的還原氣氛是通入一定量的還原氣體。16.按照權(quán)利要求1中所述的尾氣在布袋收塵器出口溫度為200℃以上。17.按照權(quán)利要求1中所述的亞銨法吸收中一號槽內(nèi)亞銨鹽之濃度為700克/升左右，溶液堿度為9～10滴度。18.按照權(quán)利要求1中所述的亞銨法吸收中二、三號槽內(nèi)亞銨鹽總濃度在350克/左右，溶液堿度為15滴度。19.一種流態(tài)化床式焙燒爐，其特征在于爐頂部有一料斗聯(lián)接在自動進(jìn)料機(jī)上，進(jìn)料管對準(zhǔn)布料器，爐頂部還有入孔和爐氣出口，正中有傳動變速裝置聯(lián)接爐上部一根轉(zhuǎn)軸，軸上焊有園錐形布料器和倒錐形園臺漏斗，轉(zhuǎn)軸另一端伸入爐內(nèi)一套筒中，爐體下部設(shè)有空氣環(huán)管和空氣分配管并與爐底部的噴咀聯(lián)在一起，爐底呈倒錐形，爐料由爐底一邊出料，爐底正中有一根雙套管轉(zhuǎn)軸爐缸內(nèi)軸上裝有螺旋槳，軸上端部伸入爐內(nèi)套管中，轉(zhuǎn)軸是由爐底下面?zhèn)鲃幼兯贆C(jī)構(gòu)帶動，雙套管轉(zhuǎn)軸中心為冷卻液管，外套管為冷卻液回流管，爐缸部份鋼殼上有較薄一層耐火材料，外部有冷卻水噴淋冷卻水收集器。20.按照權(quán)利要求1所述的焙燒爐中有數(shù)層布料器和比布料器少一個的倒錐形園臺漏斗，它們的組成方式從上至下為布料器-漏斗-布料器-漏斗-布料器。21.按照權(quán)利要求2所述的布料器和漏斗，它們應(yīng)是料斗直徑大于布料器，布料器傾角為15°園臺漏斗傾角為45°。22.按照權(quán)利要求1所述的布料器其轉(zhuǎn)速為12轉(zhuǎn)/分鐘。23.按照權(quán)利要求1所述的螺旋槳有數(shù)層，每層為二片槳葉對稱布置，層與層間漿葉交錯90°。24.按照權(quán)利要求5所述的螺旋槳葉片與水平線間夾角為30°。25.按照權(quán)利要求5所述的螺旋槳其轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分。26.按照權(quán)利要求1所述的雙套筒轉(zhuǎn)軸中冷卻液流向是從中心管流入，從外管流出并和爐缸內(nèi)物料作熱交換。27.按照權(quán)利要求1中所述的上下轉(zhuǎn)軸在爐內(nèi)的支撐點(diǎn)是一套筒。28.按照權(quán)利要求9所述的套筒是由固定在爐殼上的鋼架所支撐。29.按照權(quán)利要求1所述的噴咀是按同心園排布。30.按照權(quán)利要求11，按同心園排布的噴咀為耐熱鑄鐵件。31.按照權(quán)利要求1所述的空氣環(huán)管應(yīng)保持一定的直徑。32.按照權(quán)利要求1所述的爐子材質(zhì)為普通碳素鋼。33.多管迥轉(zhuǎn)還原爐其特征在于它是一種臥置在鋼架上一頭可調(diào)升降的爐殼與內(nèi)管所組成，內(nèi)管與外殼的保溫層保持一定間距，內(nèi)管可旋轉(zhuǎn)，爐殼是可分的上下兩部份，裝有保溫層或耐火材料，其上有一些凹槽，槽內(nèi)按一定方式，有長瓷管，瓷管內(nèi)可安裝電阻絲或通入氣體或流體燃料燃燒通過紅熱瓷管加熱內(nèi)管中物料，內(nèi)管中裝設(shè)有篩管或數(shù)塊篩板，內(nèi)管進(jìn)料端與一直徑約小的雙套進(jìn)料管焊在一起，套管中心管中裝有螺旋進(jìn)料器，套管裝在軸承支承點(diǎn)上，套管上還裝有傳動用齒輪帶動內(nèi)管轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)的套管與固定管間有一密封裝置，內(nèi)管出料口有一密閉擋板。34.按照權(quán)利要求1所述的爐子可調(diào)升降機(jī)構(gòu)是一種螺旋升降機(jī)。35.按照權(quán)利要求2所述的升降機(jī)可使?fàn)t子的可調(diào)范圍在水平線與內(nèi)管軸心線間20°傾斜角。36.按照權(quán)利要求1所述的爐殼材料為普通碳鋼。37.按照權(quán)利要求1所述的爐內(nèi)管材料為耐熱硅鋁鑄鐵管，38.按照權(quán)利要求1所述的爐殼內(nèi)保溫層材料是硅酸鋁纖維氈及珍珠巖輕質(zhì)耐火材料。39.按照權(quán)利要求1所述的爐殼內(nèi)耐火材料是上有凹槽的耐火磚。40.按照權(quán)利要求1所述的長瓷管排布方式是以內(nèi)管軸線成90°排布。41.按照權(quán)利要求1所述的長瓷管內(nèi)加熱源可以是電、煤氣、石油燃料或高濃度醇類產(chǎn)品。42.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)管與外殼保溫層的間距為20mm。43.按照權(quán)利要求1所述的篩管或篩板的孔徑φ6mm，孔間距10mm。44.按照權(quán)利要求1所述的數(shù)塊篩板之間是用子母槽聯(lián)接在一起。45.按照權(quán)利要求12所述的篩板第一塊上端頭開有缺口，每塊篩板間成90°交叉聯(lián)接。46.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)管進(jìn)料端雙套管，中心管內(nèi)螺旋送料器把固狀物料送入爐內(nèi)，外管中通入還原氣體。47.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)管出料口的擋板上裝有保溫材料。48.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)管支承點(diǎn)的軸承為推力軸承。專利摘要本發(fā)明介紹了一種低溫?zé)掍R工藝及設(shè)備，采用了一種低溫火法非揮發(fā)氧化焙燒—?dú)怏w還原劑還原熔煉工藝以及一種改造了的流態(tài)化床式焙燒爐和管式回轉(zhuǎn)還原爐等強(qiáng)化設(shè)備，具有焙燒、還原溫度低，不用任何輔助材料無熔渣含銻損失，金屬直收率高，成品銻品級高的特點(diǎn)，本發(fā)明還介紹了一種適用于火法冶金過程中SO文檔編號C22B30/00GK86106432SQ86106432公開日1988年4月20日申請日期1986年9月23日發(fā)明者梁伯駒,邱玉函,先晉聰,朱德棋,李鴻泰申請人:貴州工學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX,EndNote,RefMan