[其他]硫化锑矿″氯化—水解法″制取锑白

说明书

本发明涉及用氯化-水解法从硫化锑矿制取锑白。

为了从硫化锑矿或硫化锑精矿中制取锑白（Sb-₂O₃），工业实践通常采用的方法是火法生产。而火法又分为“直接法”和“间接法”两种。中国锡矿山矿务局将硫化锑矿用火法炼成金属锑，尔后再将锑熔化氧化成锑白，这种由金属锑生产锑白的方法称为间接法。直接法则用两座回转窑由杂质少的硫化锑矿不经炼成金属锑而直接炼成锑白，第一窑生产粗锑氧，第二窑为粗锑氧的提纯。综观以上两种方法，都离不开将硫化锑矿焙烧转变成锑氧的过程，因而都难以避免该过程所产生的SO₂对环境的污染，并且直接法为获得高质量的锑白对矿石中易挥发、有害的杂质如As、Pb的含量更有严格的要求。为了克服火法生产锑白的上述缺点，人们研究采用湿法冶金的方法来处理硫化锑矿以制取锑白，使矿石中的硫以元素硫的形态残留于渣中，避免SO₂的污染。比利时专利846412用氯气和无机酸浸出锑矿，然后用有机溶剂萃取，转变为氯氧锑后用碱中和得到Sb₂O₃。西德专利3041631用卤化氢和（或）卤素浸出，在60℃下水解并中和至PH0.3～0.5，得到氯氧锑经洗涤后进一步中和为Sb₂O₃。美国专利3883635、西德专利2207181和比利时专利778804都是采用（NH₄）₂S和S浸出后再用硝酸浸出使之氧化为氧化锑或锑酸。中国广东工学院在《湖南冶金》1984年第1期发表了用FeCl₃浸出，溶液经还原后水解、中和得到Sb₂O₃的方法，其原则工艺流程如附图1所示。比利时专利868412有一萃取过程，该方法是不经济的。用卤化氢和（或）卤素浸出，反应器要密闭。用（NH₄）₂S和S浸出，反应器亦要密闭，还有一个蒸发氨过程，得到的Sb₂S₃还要用价格较贵的硝酸氧化，氧化过程亦需在压力容器中进行。关于FeCl₃直接法的不足是：①水解后所得的氯氧锑用NH₄OH中和，产出的Sb₂O₃质量难以得到保证。②水解母液处理量大，消耗大量的石灰中和剂;空气氧化-针铁矿沉淀过程中，Fe²⁺氧化速度慢，且需蒸气加热，消耗能量;所得针铁矿经过滤和盐酸溶解后才能返回使用，因而FeCl₃再生过程复杂。③过程产出的废液量大。④生产成本高，尚未应用于生产。

本发明的目的是针对上述方法所存在的缺点，拟研究出一种既无污染又能获得高质量产品，而且流程短、成本较低、适应性广的生产方法。

本发明的特征是采用SbCl₅作为氯化剂来处理硫化锑矿，通过氢化浸出、还原、水解、中和以及氯化剂再生等五个关键的易于工业实施的湿法过程，控制合适的条件来达到有效地、经济合理地制取锑白的目的。

本发明适用于从含有一定杂质的硫化锑矿或硫化锑精矿中制取锑白，有关元素的含量在以下范围内为宜：Sb20～70%、As≤0.50%、Pb≤0.50%。

本发明原则流程如附图2所示，几个主要过程反应为：

氯化浸出：Sb₂S₃+3SbCl₅＝5SbCl₃+3S⁰（1）

还原：3Sb⁵⁺+2Me→3Sb³⁺+2Me³⁺（2）

水解：4SbCl₃+5H₂O＝Sb₄O₅Cl₂+10HCl（3）

中和：Sb₄O₅Cl₂+2NH₄OH＝2Sb₂O₃+2NH₄Cl+H₂O（4）

氯化剂再生：SbCl₃+Cl₂＝SbCl₅（5）