[發(fā)明專利]一種在低溫熔鹽中淀粉還原氧化銻的方法

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• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN108823432A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉鋒;唐攢浪;劉亮強(qiáng);謝博毅;陳霖;張杜超;楊天足
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C22B30/02
• 分類號: C22B30/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種在低溫熔鹽中淀粉還原氧化銻的方法，氧化銻與淀粉混合制粒并烘干后在低溫熔鹽中還原熔煉產(chǎn)出金屬銻，主要包括混合制粒干燥，低溫熔鹽制備和低溫熔鹽還原三個(gè)過程。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是在低溫熔鹽中用淀粉還原氧化銻，大幅度降低了還原熔煉的能耗，還原熔煉溫度降低至600～750℃；同時(shí)將氧化銻與淀粉混合制粒并烘干后加入低溫熔鹽，有效防止了淀粉的燃燒損失，大幅度提高了淀粉的利用效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有色冶金領(lǐng)域中銻冶金過程，特別是在低溫熔鹽中還原氧化銻的火法冶金方法。

背景技術(shù)

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(shí)，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(jì)，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%。

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(jià)值高但綜合回收難度大的復(fù)雜硫化礦物，其分子式是Pb₄FeSb₆S₁₄（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Sb、Pb、Bi、Cu、As和Ag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。

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℃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(gè)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)。

雖然專利ZL201610501989.3提出了含銻化合物低溫還原熔煉的方法（劉偉鋒等.一種含銻化合物低溫還原熔煉的方法, ZL201610501989.3, 授權(quán)日: 2017-12-01.），即含銻化合物與淀粉混合后還原熔煉得到金屬銻，采用淀粉還原可以將還原熔煉溫度降低至800～850℃，但是仍然存在還原溫度高、試劑消耗量大和銻揮發(fā)嚴(yán)重的缺點(diǎn)，基于此我們提出在低溫熔鹽中采用淀粉將氧化銻還原為金屬銻的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服傳統(tǒng)氧化銻還原熔煉方法的不足，本發(fā)明提供一種在低溫熔鹽中采用淀粉將氧化銻還原為金屬銻，且能耗低和環(huán)境污染小的火法冶金方法。