PDF《由辉锑矿低温固硫熔炼制取粗锑》

1 和2所示.由图 1? 可知,当温度低于 1?000?K 时,Na2CO3?于熔炼过程中 中国有色金属学报?

2012 年10 月? 2898? 不参与任何反应;

当温度高于

1 100 K 时,Na2CO3?会 参与一部分反应,生成的?Na2S?又会与?ZnO?结合重新 生成 Na2CO3.熔盐中还加入了一定量的 KCl,其主要 目的就是降低熔盐的熔点,改善熔体性质,也不会参 与熔炼反应.所以?Na2CO3?和?KCl?在体系中只起惰性 熔剂作用.而反应(2)和(3)在温度高于? 1? 100? K? 时,? T? GQ D 值很负,反应容易进行,且可以进行得很彻底. 故在高于

1 100 K 温度下,? Sb 可以很容易被还原出来, 以金属相形态与熔剂及固体物渣(硅酸盐及钙、镁、铝 等化合物)分离,硫会以 ZnS 形态进入固体物渣相中. 由图

2 可知,当熔炼温度为 1? 100? K 左右时,杂 质金属组元中?Cu、Pb、As?很容易被还原成金属,还 原出来的Cu会进入到Sb金属相中, 而还原出来的Pb、? As? 一部分进入金属相中,一部分挥发进入烟气中(Pb? 及As 沸点较低);

Fe 会以 FeS 形态进入到固体物渣相 中.金属相中的杂质金属可于精炼过程回收;

碱(KCl? 图1? 熔炼过程可能发生的主体反应的? T? GQ D ―T 图? Fig.1? T? GQ D ―T graphs?of?main?possible?reactions?in?smelting? 图2? 熔炼过程杂质金属可能发生的反应的? T? GQ D ―T 图? Fig.2? T? GQ D ―T? graphs? of? possible? reactions? of? impurities? metals?in?smelting? 和?Na2CO3)可以直热接过滤回收利用;

渣中?ZnS?可以 选矿分离出来,再通过焙烧得到 ZnO,返回利用以节 约成本.? 3? 结果与讨论? 3.1? 碱配比的影响 在液固比(总碱量和熔炼后固体物渣质量比)为

6、? ZnO?质量为理论消耗量的?1.1?倍、粉煤质量为理论消 耗量的 4?倍、在?800? ℃温度下熔炼?4? h、固定总碱量? (Na2CO3?和KCl)的条件下,考察 KCl 不同加入量对熔 炼过程的影响,其结果如图 3?所示.由图?3?可看出, 随着 KCl 加入量的不断加大, 锑的直收率呈先增后减, 再上升的趋势,而粗锑品位略有先升后降的趋势.这 是由于?Na2CO3?的熔点约?850? ℃,随着?KCl?加入量的 不断增加,熔盐的熔点不断降低,熔盐的性质得到改 善,有利于金属?Sb?的沉积;

同时随着?KCl?的不断增 加,体系中 Cl? ?? 会增多,不仅会增加熔盐体系的活性, 导致更多的杂质元素参与反应进入到金属相中,而且? KCl? 会提高熔盐的表面张力,不利于? Sb? 的沉积,且? Cl? ?? 对设备具有一定的腐蚀性,加入量不宜过多.故总 碱中 KCl 质量分数选取 20%比较合理. 图3? 总碱中 KCl 质量分数对熔炼过程的影响? Fig.3? Influence?of?mass?fraction?of?KCl?on?smelting process? 3.2? 熔炼温度的影响 在液固比为

5、ZnO 质量为理论消耗量的 1.2 倍、 粉煤质量为理论消耗量的

4 倍、总碱中 KCl 质量分数 为20%、熔炼时间为 3? h 的条件下,考察温度对熔炼 过程的影响,其结果如图?4 所示.由图 4?可知,当温 度低于

850 ℃时,随着温度的升高,Sb 的直收率不断 升高,最高可达到? 87.6%;

粗锑品位整体上也是一个 第?22?卷第?10?期 刘小文,等:由辉锑矿低温固硫熔炼制取粗锑? 2899? 逐渐升高的趋势;

当温度高于

850 ℃时,Sb 的直收率 和粗锑品位都有所降低.由热力学分析可知,温度越 高越有利于锑还原反应的进行,图?4?中结果正好验证 了这一规律.但温度高于 850?℃后,随着温度升高,? Sb? 的直收率和粗锑品位反而降低了.原因是温度过 高,副反应明显增多,导致熔炼反应复杂,不利于 Sb? 的还原熔炼和沉积. 因此最佳熔炼温度在