[发明专利]锑金属的提取系统及提取方法

说明书

本发明提供了一种锑金属的提取系统及提取方法。该提取系统包括：依次连通设置的挥发单元、收尘装置和还原单元。还原单元为电极加热还原单元，其包括：还原装置、第一电极提升装置和第一供压装置，还原装置设置有第一熔炼池，还原装置设置有含锑粉尘入口和还原剂入口，含锑粉尘入口和还原剂入口均与第一熔炼池连通，含锑粉尘入口与收尘装置连通；第一电极提升装置上设置有至少两个第一电极，第一电极提升装置用于调整第一电极在第一熔炼池中的深度；第一供压装置用于向第一电极提供电压。这不仅能够简化设备及操作流程，极大地降低投资成本，还能够减少化石燃料的使用，降低能耗；尾气SO₂浓度高，有利于回收制酸，解决锑冶炼环境污染问题。

技术领域

本发明涉及金属冶炼领域，具体而言，涉及一种锑金属的提取系统及提取方法。

背景技术

我国95％以上的锑冶炼厂采用火法炼锑工艺处理硫化锑精矿，先将硫化锑精矿挥发焙烧或者挥发熔炼产出Sb₂O₃，再对Sb₂O₃进行还原熔炼和精炼，产出金属锑。其中硫化锑精矿挥发效率，是直接影响锑冶炼技术经济指标的最重要环节。现有的锑金属的冶炼工艺主要分为以下几种：

(1)采用鼓风炉挥发熔炼-反射炉还原熔炼工艺

鼓风炉挥发熔炼－反射炉还原熔炼与精炼是目前我国锑冶炼的主要工艺。这一工艺主要利用锑精矿中的Sb₂O₃和Sb₂S₃均易挥发，挥发的Sb₂S₃又易被空气中的O₂所氧化，从而生成的Sb₂O₃特性。向炉内鼓入空气，与焦炭剧烈反应并释放大量热能，使炉料呈熔体状态，精矿中的硫化锑在高温下优先挥发进入气相，然后在烟气气流中氧化生成氧化锑，在冷凝系统中收集。精矿中的脉石则与造渣熔剂发生造渣反应，从而使锑与脉石分离。锑氧粉经反射炉还原熔炼得到粗锑，由于粗锑含有铁、砷、铅和硫等杂质，需要精炼除杂才能得到合格的金属锑，粗锑的精炼与锑氧粉的还原是在同一个反射炉内进行。

鼓风炉挥发熔炼-反射炉还原熔炼工艺虽较为成熟，应用面广，但该工艺操作复杂，对矿料的要求较高，只适合处理含锑40％以上的干燥块矿；冶炼所需熔剂较多，焦率为精矿量的30％～45％，因此渣率高，返料多，从而造成大量的能源损耗；同时烟气量大，烟尘发生率高，大量烟气带走的热量占总热量的60％；SO₂浓度较低，不利于后续制酸，直接排放污染环境。

(2)添加化工废料作为还原剂

现有文献提供了一种锑冶炼的方法，用含有锑的化工类锑残废料作为还原剂，与锑氧粉搅拌均匀后，在锑冶炼炉内熔化生产精锑。该专利所公开的工艺可减少煤所产生的污染环境问题，避免还原剂中20％～30％灰分产生大量的废渣，同时能综合回收含锑等有价金属，提高生产效率。

采用化工废料作为还原剂冶炼锑，虽能降低能耗，一定程度上解决环境污染，但含有锑的化工类锑残废料的每年产量较少，难以满足工业级的生产需求。

(3)采用富氧熔池熔炼冶炼工艺

采用该工艺的冶炼方法，对经干燥过的锑精矿处理成锑精矿粉，再利用气体喷吹熔池熔炼炉处理锑精矿粉，从而得到液态锑和还原渣。将精矿料混合煤粉与富氧空气一起喷入熔池内，再将熔剂加入氧化熔炼炉熔池内；将液态高锑渣在还原炉内进行还原熔炼，以便得到液态锑和还原渣。采用该方法显著提高锑精矿冶炼效率，降低能耗。