專利名稱：用脆硫鉛銻礦制取銻白的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，特別是銻火法冶煉除鉛和砷，提取銻白。
采用火法精煉時，銻內(nèi)雜質(zhì)除去的難易，主要是由這些雜質(zhì)與金屬銻結(jié)合的狀態(tài)及彼此之間化學(xué)性質(zhì)的差異而定。雜質(zhì)砷與銻的化學(xué)性質(zhì)極為相近，較難除去，而鉛則最難除去。
傳統(tǒng)的火法精煉除鉛和砷，制取銻白的工藝流程是①首先將礦料在沸騰爐中脫硫；②然后燒結(jié)制團；③再經(jīng)鼓風(fēng)爐焙燒還原，產(chǎn)出粗合金；④接著將粗合金進入反射爐吹煉，使鉛銻初步分離；此時，大部分銻氧化揮發(fā)回收，鉛則成為粗鉛；⑤再將粗銻加入精煉反射爐還原；⑥再加入Na2CO3精煉除去As等雜質(zhì)，獲低砷鉛銻合金；⑦加入磷酸鹽除Pb后獲得二號精銻；⑧再次向三次風(fēng)式氧化爐吹氧，用二號銻，制取合格銻白。
該工藝流程長，尤其是分離鉛、砷的效果差，由于銻金屬需二次氧化方可制成合格銻白，致使金屬回收率低，銻白生產(chǎn)的成本高。
本發(fā)明的目的在于提供工藝流程短，而且金屬回收率高的方法和設(shè)備。
本發(fā)明為達到上述目的，將整個用脆硫鉛銻礦制取銻白的過程，縮短為三步第一步，用普通反射爐將原礦、純堿、還原煤混合，以噴吹法投料直接熔煉，獲得粗合金；第二步，先采用常規(guī)反射爐用堿性精煉，使砷轉(zhuǎn)化成砷酸鈉浮渣除去；第三步，采用專門設(shè)計的坩堝式氧化爐，控制適當(dāng)?shù)臈l件，吹風(fēng)氧化，金屬銻氧化揮發(fā)，鉛則在殘留熔體中富集，從過程中引出，如此這般，使鉛與銻徹底分離，產(chǎn)出高純度的銻白。
本發(fā)明所述的專門裝置，其特征在于所述的爐體11與供熱室1相連接，熔體被間接加熱。該爐體內(nèi)安裝有一開有導(dǎo)風(fēng)管3的導(dǎo)風(fēng)板8，其上部為氣箱4，其下部盛有合金熔體；導(dǎo)風(fēng)板8安裝有引風(fēng)管5穿過氣箱4經(jīng)引風(fēng)閥與收塵室6相通；導(dǎo)風(fēng)板8上的導(dǎo)風(fēng)管3連通氣箱4與熔體液表面上部。
本發(fā)明工藝流程簡單、設(shè)備投資小、產(chǎn)品回收率高，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟效益顯著，工業(yè)上易于實現(xiàn)，適用于任何比例、任何方法得到的鉛銻合金制取銻白。
下面結(jié)合附圖
作進一步的描述。
附圖為本發(fā)明裝置坩堝式氧化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖描述了坩堝式氧化爐，它有一坩堝形爐體11，該爐體內(nèi)安裝有一開有導(dǎo)風(fēng)管3的導(dǎo)風(fēng)板8，其上部為氣箱4，其下部盛有合金熔體；導(dǎo)風(fēng)板8安裝有引風(fēng)管5穿過氣箱4經(jīng)引風(fēng)閥與收塵室6相通；導(dǎo)風(fēng)板8上的導(dǎo)風(fēng)管3連通氣箱4與熔體液表面上部；爐體11開有熔體引入口2與盛有低砷合金14的預(yù)熱裝置13相通，爐體11開有排渣口9。
附圖描述了本發(fā)明的工藝實施過程，將熔融的低砷合金14，經(jīng)供料管2引入專門設(shè)計的坩堝式氧化爐內(nèi)，該合金含Pb2～92％，Sb含量穩(wěn)定在98～8％之間；坩堝式氧化爐體11與供熱室1相連接被間接加熱，使合金熔體溫度穩(wěn)定在700℃以下；控制鼓風(fēng)道7通過爐頂氣箱4和導(dǎo)風(fēng)板8上的導(dǎo)風(fēng)管3向爐內(nèi)合金表面均勻鼓入900～3000Pa空氣或氧氣，使合金處于相對靜止?fàn)顟B(tài)；調(diào)整氣流流量及壓力，使?fàn)t膛空間溫度保持在150～450℃之間；從排渣口9不斷清除合金表面覆蓋物，以保持合金表面光潔；當(dāng)Sb含量小于8％時，停止吹氧，從放料口12開始放料，即得低銻粗鉛，并轉(zhuǎn)送電解車間提取電鉛，陽極泥可熔融后，循環(huán)進入氧化爐吹氧；與此同時，控制引風(fēng)管5處裝有的引風(fēng)閥，用適當(dāng)負壓引入布袋收塵室6內(nèi)爐膛混合氣體，經(jīng)收集得到符合國家標(biāo)準(zhǔn)的三氧化二銻，即銻白。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點1.工藝流程短，操作易行，可實現(xiàn)自動或半自動化；2.金屬回收率高，Pb、Ag金屬收率均＞93％，Sb金屬回收率＞80％，比傳統(tǒng)工藝Sb回收率提高10～15％；Pb、g金屬收率提高＞5％；3.最終產(chǎn)品為深度加工產(chǎn)品，制成品比傳統(tǒng)二號銻升值17％，加工成本降低10～15％；4.冶煉過程SO2排放減少50％以上，直接熔煉法使砷塵降低，車間勞動條件改善；5.設(shè)備投資比傳統(tǒng)工藝降低60％以上，工業(yè)上易于實現(xiàn)；6.最終產(chǎn)品質(zhì)量在正方晶比率、粒子均勻度方面優(yōu)于傳統(tǒng)工藝；7.本發(fā)明適用于不能用常規(guī)法二步制取二號銻的含鉛硫化銻礦或氧化銻礦。
實施例以下為采用17M2的反射爐直接熔煉及除砷，用14.4M2的坩堝式氧化爐之實施數(shù)據(jù)；氧化爐使用含Sb＜40％的合金時，月產(chǎn)銻白120噸，適當(dāng)維持Sb在35～45％時月產(chǎn)銻白250噸。
實施例1處理的原料為脆硫鉛銻礦，成分為(％)
元素Pb SbAs S Fe Ag含量 27.34 23.46 1.09 20.14 9.32 800g/T技術(shù)條件堿性熔煉反應(yīng)溫度1300℃；氧化爐中合金熔體溫度620℃，爐膛空間溫度250℃。
反應(yīng)合金成份(％)元素 Pb Sb As Ag含量54.0342.96 1.53 1.68kg/T熔渣成份(％)元素 Pb Sb Na2S含量 1.2 1.5 22.0精煉除砷后合金成份(％)元素 Pb Sb AsAg含量57.5341.04 0.02 1.70kg/T布袋收塵得三氧化二銻成份(％)元素 Sb2O3Pb As 白度 325目通過率含量 99.52 0.150.04 92 100粗鉛成份(％)元素 Pb Sb Ag含量 90.28 8.15 2.63kg/T實施例2處理的原料為脆硫鉛銻礦，成分為(％)
元素PbSb As S Fe Ag含量 30.16 22.83 1.23 20.05 10.64 850g/T技術(shù)條件堿性熔煉反應(yīng)溫度1300℃；氧化爐中合金熔體溫度650℃，爐膛空間溫度280℃。
反應(yīng)合金成分(％)元素 Pb Sb AsAg含量57.01 39.89 1.61 1.52kg/T熔渣成份(％)元素 Pb SbNa2S含量 1.3 1.22 25.0精煉除砷后合金成份(％)元素 Pb Sb As Ag含量56.77 39.21 0.018 1.61kg/T布袋收塵得三氧化二銻成份(％)元素Sb2O3Pb As 白度 325目通過率含量99.63 0.12 0.04 93 100粗鉛成份(％)元素 Pb SbAg含量89.68 9.13 2.42kg/T實施例3處理的原料為脆硫鉛銻礦，成分為(％)
元素PbSb As S Fe Ag含量 28.26 24.17 1.31 24.58 11.03 886g/T技術(shù)條件堿性熔煉反應(yīng)溫度1350℃；氧化爐中合金熔體溫度680℃，爐膛空間溫度300℃。
反應(yīng)合金成分(％)元素 Pb Sb As Ag含量54.24 42.48 1.45 1.60kg/T熔渣成份(％)元素 Pb Sb Na2S含量 1.8 0.832.0精煉除砷后合金成份(％)元素 Pb Sb AsAg含量 57.9438.85 0.019 1.79kg/T布袋收塵得三氧化二銻成份(％)元素Sb2O3Pb As 白度 325目通過率含量99.58 0.10 0.03994 100粗鉛成份(％)元素 Pb Sb Ag含量91.027.66 2.67kg/T實施例4處理的原料為低鉛銻礦，成分為(％)
元素Pb Sb As SFeSiCa含量 1.51 47.26 0.83 18.2 4.2 9.7 6.8技術(shù)條件堿性熔煉反應(yīng)溫度1350℃；氧化爐中合金熔體溫度680℃，爐膛空間溫度300℃。
反應(yīng)合金成分(％)元素 Pb Sb As含量2.1495.470.76熔渣成份(％)元素Pb Sb Na2S含量1.41.728.0合金經(jīng)調(diào)整成份及除砷后(％)元素Pb Sb含量 38.0060.50布袋收塵得三氧化二銻成份(％)元素Sb2O3Pb As白度 325目通過率含量99.78 0.067 0.00894 100粗鉛成份(％)元素Pb Sb含量 91.02 7.6權(quán)利要求
1.用脆硫鉛銻礦制取銻白方法，屬于銻火法精煉除鉛和砷的冶金領(lǐng)域，其特征在于脆硫鉛銻礦經(jīng)脫硫，燒結(jié)，還原，制得粗合金后，在鉛銻合金吹氧前，先進行脫砷，緊接著通過專門設(shè)計的坩堝式氧化爐，將熔融的低砷合金14，經(jīng)供料管2引入專門設(shè)計的坩堝式氧化爐內(nèi)，該合金含Pb2～92％，Sb含量穩(wěn)定在98～8％之間；坩堝式氧化爐體11與供熱室1相連接被間接加熱，使合金熔體溫度穩(wěn)定在700℃以下；控制鼓風(fēng)道7通過爐頂氣箱4和導(dǎo)風(fēng)板8上的導(dǎo)風(fēng)管3向爐內(nèi)合金表面均勻鼓入900～3000Pa空氣或氧氣，使合金處于相對靜止?fàn)顟B(tài)；調(diào)整氣流流量及壓力，使?fàn)t膛空間溫度保持在150～450℃之間；從排渣口9不斷清除合金表面覆蓋物，以保持合金表面光潔；當(dāng)Sb含量小于8％時，停止吹氧，從放料口12開始放料，即得低銻粗鉛，并轉(zhuǎn)送電解車間提取電鉛，陽極泥可熔融后，循環(huán)進入氧化爐吹氧；與此同時，控制引風(fēng)管5處裝有的引風(fēng)閥，用適當(dāng)負壓引入布袋收塵室6內(nèi)爐膛混合氣體，經(jīng)收集得到符合國家標(biāo)準(zhǔn)的三氧化二銻，即銻白。
2.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的裝置，它有一坩堝式爐體11開有熔體引入口2與盛有低砷合金14的預(yù)熱裝置13相通，并開有高于熔隔合金液面的排渣口9，坩堝式氧化爐下開有排放低銻合金的放料口12，其特征在于，爐體11與供熱室1相連接；爐體內(nèi)安裝有一開有導(dǎo)風(fēng)管3的導(dǎo)風(fēng)板8，其上部為氣箱4，其下部盛有合金熔體；導(dǎo)風(fēng)板8安裝有引風(fēng)管5穿過氣箱4經(jīng)引風(fēng)閥與收塵室6相通；導(dǎo)風(fēng)板8上的導(dǎo)風(fēng)管3連通氣箱4與熔體液表面上部。
全文摘要
用脆硫鉛銻礦制取銻白的方法及裝置,屬冶金領(lǐng)域,其特征是:使砷優(yōu)先氧化除去后,采用專門設(shè)計的氧化爐,控制合金熔體溫度700℃以下,控制爐膛空間溫度150～450℃,用脆硫鉛銻礦制取銻白,本工藝流程短,金屬回收率高,Pb、Ag金屬收率均>93%,Sb金屬回收率>80%,比傳統(tǒng)工藝Sb回收率提高10～15%;設(shè)備投資比傳統(tǒng)工藝降低60%以上,工業(yè)上易于實現(xiàn)。
文檔編號C22B30/00GK1186868SQ9710815
公開日1998年7月8日 申請日期1997年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月18日
發(fā)明者孔祥成 申請人:孔祥成, 鄭州市環(huán)東聯(lián)合有限金屬化工廠