一种固锑法冶炼金属锑的物料及配料方法技术

本发明专利技术提供一种固锑法冶炼金属锑的物料及配料方法，物料各成分的质量百分比为二氧化硅12％～30％，氧化亚铁0～15％，总锑25％～70％。配料方法包括：通过分析锑精矿成分得知物料中总锑、氧化亚铁、二氧化硅的含量；调整物料中各成分的质量百分比，使二氧化硅含量达到12％～30％，氧化亚铁含量小于15％，总锑含量达到25％～70％；调整物料配比，使二氧化硅与总锑的质量比为0.20～0.30。使用本发明专利技术的物料及配料方法进行熔炼后所得渣型形成温度远低于挥发性渣型的形成温度，可大大降低生产能耗。此外，采用本发明专利技术配制的物料冶炼过程中基本不用添加铁、钙类氧化物，冶炼成本明显降低。 1

【技术实现步骤摘要】
一种固锑法冶炼金属锑的物料及配料方法
本专利技术涉及锑矿石冶炼领域，具体涉及一种固锑法冶炼金属锑的物料及配料方法。
技术介绍
锑(Sb)是一种有金属光泽的类金属，大部分以硫化物矿石形式存在。我国锑矿储量和产量均居世界首位，已成为世界上最大的锑及化合物生产国。目前，国内外锑的工业制法通常采用挥发法还原金属锑，即先将矿石中的硫化锑氧化成三氧化二锑，并挥发进入烟气管道，当在烟气降温到一定程度时，挥发物开始冷凝成粉末状固体，再将固体粉末收集起来进行高温还原以便得到金属锑。这种方法通常存在很多缺点，如：冶炼温度过高，通常需达1300℃左右，需要补充大量外来热源；冶炼过程中需要添加大量的铁、钙氧化物以形成合适的冶炼渣型，冶炼成本较高；采用粉末状的挥发物进行还原时生产效率很低等等。为了解决上述问题，亟需一种新的冶炼金属锑的方法，其可以通过固锑的方式将易挥发的三氧化二锑转化，从而融入熔渣渣型中再进行还原。为了满足上述固锑法的冶炼要求，必须通过控制起始物料从而在熔炼过程中形成一种合适的渣型，这种渣型应以三氧化二锑和二氧化硅为主。现有技术中挥发法冶炼方式对冶炼熔渣的要求是依据矿物主要组成选用由二氧化硅、氧化亚铁、氧化钙组成的三元渣型，该渣型只要具备熔点较低、黏度小、比重低即可，通常的质量配比为40％-50％的SiO2、28％-40％的FeO、15％-25％的CaO，此外，还有少量Al2O3。这种渣型虽然熔点不高(1150-1200℃)，但该渣型中不含三氧化二锑(Sb2O3)，仅能适用于挥发法冶炼，故需要寻找一种适合固锑法冶炼金属锑的物料及配料方法，从而在熔炼过程中获得所需渣型。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种固锑法冶炼金属锑的物料及其配料方法，从而在熔炼过程中获得所需渣型。本专利技术提供的物料所形成的渣型，其形成温度远低于挥发性渣型的形成温度(1300℃)，可大大降低生产能耗。此外，采用本专利技术的物料在冶炼过程中基本不用添加铁、钙类氧化物，冶炼成本明显降低。实现本专利技术目的技术方案如下：一种固锑法冶炼金属锑的物料，所述物料成分包含锑精矿、二氧化硅和氧化亚铁，其中所述各成分的质量百分比为：二氧化硅12％～30％，氧化亚铁0～15％，总锑25％～70％。进一步地，所述各成分的质量百分比优选为：二氧化硅16％～25％，氧化亚铁0～10％，总锑40％～65％。进一步地，所述物料中二氧化硅与总锑的质量比为0.20～0.30。进一步地，所述锑精矿为硫化锑精矿，优选为高硅低铁型硫化锑精矿。本专利技术还提供一种固锑法冶炼金属锑的配料方法，包括如下步骤：首先，通过分析锑精矿成分，得知物料中总锑、氧化亚铁、二氧化硅的含量；其次，调整物料中的各成分的质量百分比，使二氧化硅含量达到12％～30％，氧化亚铁含量小于15％，总锑含量达到25％～70％；最后，调整物料配比，使二氧化硅与总锑的质量比为0.20～0.30。进一步地，所述锑精矿为硫化锑精矿，优选为高硅低铁型硫化锑精矿。进一步地，所述调整物料中的各组分的质量百分比的方法为选矿或配料调整。本专利技术所述的“固锑法”，是指将高温下锑精矿中经氧化后形成的易于挥发的三氧化二锑转化成无挥发性的硅酸锑的过程。固锑法冶炼金属锑的原理如下：通过对锑精矿中的起始物料进行分析，调整物料中总锑、氧化亚铁和二氧化硅的含量，从而在对锑精矿中的硫化锑进行高温氧化熔炼后，能够使生成的易挥发的三氧化二锑与二氧化硅转化成无挥发性的硅酸锑，再对硅酸锑进行还原，从而得到金属锑。涉及的主要反应方程式如下：2Sb2S3+9O2＝2Sb2O3+6SO22Sb2O3+3SiO2＝2Sb2O3·3SiO2Sb2O3·3SiO2→Sb本专利技术的有益效果主要如下：1、提供了一种新的冶炼金属锑的物料及配料方法；2、通过对物料成分及含量的控制，使得该物料可以在熔炼过程中形成合适的渣型，以适用于固锑法冶炼金属锑。3、由于本专利技术的渣型形成温度为900±50℃，远低于挥发性渣型的形成温度(1300℃)，可大大降低生产能耗；4、采用本专利技术的物料冶炼过程中基本不用添加铁、钙类氧化物(如铁矿石、石灰石)，冶炼成本明显降低。附图说明图1为固锑法冶炼金属锑的流程图。具体实施方式下面根据具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本专利技术。实施例1配制物料1选择高硅低铁型硫化锑精矿作为起始物料，并对物料进行化学分析。通过分析可知物料中Sb2S3、FeO、SiO2的含量，通过选矿调整物料使入炉的物料质量百分比为：SiO2：22％，FeO：5％，总Sb：50％。然后再一步进行物料调整，使二氧化硅与总锑的质量比为0.24。记为物料1。实施例2配制物料2选择高硅低铁型硫化锑精矿作为起始物料，并对物料进行化学分析。通过分析可知物料中Sb2S3、FeO、SiO2的含量，通过配料调整物料使入炉的物料质量百分比为：SiO2：20％，FeO：7％，总Sb：45％。然后再一步进行物料调整，使二氧化硅与总锑的质量比为0.25。记为物料2。实施例3固锑法冶炼金属锑如图1所示为固锑法冶炼金属锑的流程，具体方法如下：分析配料：根据实施例1的方法配制物料1；氧化熔炼：将配制好的物料1和富氧空气连续送入反应炉中进行富氧氧化熔炼，具体过程如下：选用闪速炉，将富氧、锑精矿和还原剂以风速30m/s喷入炉中进行氧化熔炼，炉内温度控制在980℃，富氧空气氧气体积比为30％，富氧空气压力控制在0.18MPa，产出含有三氧化二锑的熔炼挥发物和液态熔渣，所得熔渣的熔点为950-1050℃，密度为2.9g/m3。固锑：熔炼挥发物经冷凝后融入液态熔渣，三氧化二锑与所述液态熔渣中的二氧化硅反应结合，形成含有硅酸锑的熔渣。反应时间约为3小时。硅酸锑收得率高，可达92％以上。还原金属锑：将含有硅酸锑的熔渣进入还原熔炼炉经焦炭还原，即得到金属锑。其中焦炭与起始物料的质量比为5：100。金属锑收得率可达90％左右。通过使用物料1，使熔渣能耗降低40％，熔炼成本降低25％。实施例4还可采用碱锅炉进行金属锑的氧化熔炼，方法如下：分析配料：根据实施例2的方法配制物料2；氧化熔炼：将配制好的物料2和富氧空气连续送入反应炉中进行富氧氧化熔炼，具体过程如下：选用碱锅炉，将富氧、锑精矿以风速35m/s喷入碱锅炉中的碱液中进行氧化熔炼，炉内温度控制在1000℃，富氧空气氧气体积比为35％，富氧空气压力控制在0.18MPa。固锑：熔炼结束后，熔炼产物三氧化二锑与二氧化硅在碱液介质中固溶结合约3.2小时，形成硅酸锑。硅酸锑收得率高，可达93％以上。所得熔渣的熔点为950-1050℃，密度为2.8g/m3。还原金属锑：将碱液与硅酸锑的混合物进一步在还原熔炼炉经碳化硅还原，即得到金属锑。其中碳化硅与起始物料的质量比为6.5：100。金属锑收得率可达90％左右。通过使用物料2，使熔渣能耗降低42％，熔炼成本降低26％。实施例5为了进一步确定物料组分对金属锑冶炼的影响，参照实施例4的方法，在不改变其它条件的情况下，分别调整物料成份的比例，结果见表1，如下：序号SiO2FeOSiO2/总Sb硅酸锑收率物料122％5％0.2492％物料220％7％0.2593％物料316％6％0.269本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固锑法冶炼金属锑的物料，其特征在于，所述物料成分包含锑精矿、二氧化硅和

【技术特征摘要】
1.一种固锑法冶炼金属锑的物料，其特征在于，所述物料成分包含锑精矿、二氧化硅和氧化亚铁，其中所述各成分的质量百分比为：二氧化硅12％～30％，氧化亚铁0～15％，总锑25％～70％。2.如权利要求1所述的物料，其特征在于，所述各成分的质量百分比为：二氧化硅16％～25％，氧化亚铁0～10％，总锑40％～65％。3.如权利要求2所述的物料，其特征在于，所述物料中二氧化硅与总锑的质量比为0.20～0.30。4.如权利要求1所述的物料，其特征在于，所述锑精矿为硫化锑精矿，优选为高硅低铁型硫化锑精矿。5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东波，杨晓华，蒋继穆，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11