CN109576507B - 一种连续分离锑金精矿中锑金的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续分离锑金精矿中锑金的工艺，该工艺将锑金精矿连续投料至钢带炉的钢带上，钢带匀速运转将锑金精矿输送至钢带炉的炉管内进行挥发熔炼；锑金精矿中锑以硫化锑形式挥发进入烟气并在烟气气流中被氧化成氧化锑，氧化锑经过冷却后采用布袋收尘，锑金精矿中金富集在挥发渣中，实现锑金有效分离，与现在国内锑冶炼厂普遍采用的鼓风炉挥发熔炼工艺相比，该方法工艺具有炉料适应性强，料层厚薄均适用，锑挥发率高、金损失率低等特点；并且该工艺可处理粉状物料，入炉前可以不需要制团等优点，流程清洁环保，有利于工业化生产。

Description

一种连续分离锑金精矿中锑金的工艺
技术领域
本发明公开了一种锑金精矿处理工艺，特别涉及一种基于钢带炉连续分离锑金精矿中锑金的工艺，属于有色金属冶金领域。
背景技术
目前，我国主要的锑冶炼方法是火法炼锑，而且在我国大部分的锑是经鼓风炉挥发熔炼生产出来的。这一工艺主要利用锑金精矿中的氧化锑和硫化锑均亦挥发，挥发的硫化锑又易被空气中的氧气所氧化，从而生成氧化锑的特性。向炉内鼓入大量空气，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。鼓风炉挥发熔炼工艺，经过不断的改进与完善，在我国锑冶炼行业发挥了重要的作用，也取得了一定的成绩。虽然鼓风炉在锑冶炼行业有着多方面的优点，但是鼓风炉也存在着一些缺点：
(1)鼓风炉不适合直接处理粉状物料，锑金精矿在入炉前必须进行配料、压团等多道工序，从而使工艺复杂化。
(2)鼓风炉挥发熔炼需要大量的优质焦炭，并且焦率很高，增加了运行成本，限制了其进一步发展。
(3)鼓风炉挥发熔炼产出的炉渣锑含量较高，这是造成金属锑回收率低的原因。同时为了降低渣中锑含量，一般要设置加热前床来对熔体进行保温，以便于锑、金分离，前床的保温主要靠外热，这就增加了燃料消耗。
(4)鼓风炉挥发熔炼时，会产生大量的低浓度二氧化硫污染，而这种浓度的二氧化硫不能用来制硫酸，因此烟气脱硫会进一步增加成本。
考虑到现有工艺生产成本以及日益严峻的环境压力，锑金精矿的处理技术仍需开辟新途径。
发明内容
针对现有技术在处理锑金精矿中存在的技术问题，本发明的目的旨在提供一种能有效实现锑金精矿中锑金分离，提高锑回收率、降低金损失、简化分离步骤的锑金精矿处理工艺，该工艺成本低、清洁高效，有利于推广应用。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种连续分离锑金精矿中锑金的工艺，该工艺是将锑金精矿连续投料至钢带炉的钢带上，钢带匀速运转将锑金精矿输送至钢带炉的炉管内进行挥发熔炼；锑金精矿中锑以硫化锑形式挥发进入烟气并在烟气气流中被氧化成氧化锑，氧化锑经过冷却后采用布袋收尘，锑金精矿中金富集在挥发渣中。
优选的方案，所述锑金精矿在钢带上的布料厚度为10mm～600mm。布料厚度不宜过厚，过厚会导致受热不均，挥发率低，而过薄存在处理量下降，效率低。优选的铺料厚度为20mm～40mm。
优选的方案，所述钢带运转速率为1m/h～8m/h。优选为1～2m/h。
优选的方案，所述钢带炉的炉管内充保护气氛，且维持炉管内温度为600℃～1200℃。挥发熔炼温度过低，会造成锑挥发率低，而挥发熔炼温度过高会造成结炉现象。保护气氛一般为氮气气氛。优选的温度范围为1050℃～1150℃。最优选为1100℃。
优选的方案，所述锑金精矿在钢带炉的炉管内停留时间为1～4h。
本发明在保证足够高的挥发熔炼温度下，钢带运转速率和锑金精矿在钢带炉的炉管内停留时间协同控制锑的挥发率。
优选的方案，所述锑金精矿为浮选锑金精矿，锑金精矿中锑含量为15～55％，金含量为5g/t～100g/t。本发明的锑金精矿为浮选锑金精矿，不需经过压团，粉料直接入炉进行挥发熔炼。本发明利用钢带炉完全改变了以往鼓风炉熔炼方式，鼓风炉不适合粉状物料，在强力鼓风作用下易将矿物粉尘带走，造成金损失较大，主要将锑金精矿在入炉前进行配料、压团等多道工序。
本发明采用的钢带炉参见中国实用新型专利(CN 203454724U)，在现有技术中主要将其用于金属钴的高温氧化来制备四氧化三钴。在金属钴制备四氧化三钴时，其在钢带炉的炉管内充入含氧气氛，同时将炉管内分为预烧段、煅烧锻及冷却段，金属钴粉在经过炉管内时在高温下充分氧化生成四氧化三钴。
本发明虽然利用了现有技术中的钢带炉来用于锑金精矿的冶炼以实现锑金精矿中的锑金高效分离，但是由于锑金精矿冶炼过程与金属钴的氧化过程中反应方式及原理等不同，并不能直接借鉴金属钴氧化过程的反应条件及钢带炉的参数条件，需要经过大量实验对钢带炉运行条件参数大幅调整使其适应于锑金精矿冶炼过程。如钢带炉炉管内的温度、布料厚度、钢带运行速率及挥发熔炼时间等都影响锑精矿的挥发率，需要协同控制。
本发明利用钢带炉来冶炼锑金精矿实现锑和金高效分离，锑金精矿中锑的回收率可达98％以上，金损失率低于3％，完全符合工业应用标准。
本发明使用钢带炉进行锑金精矿挥发熔炼，其直接采用锑金精矿布料，均匀性好，气体流动性好，不存在死角，且温度均匀，有效消除了物料“夹粗”的现象，且可以连续进料、连续出料。
本发明的锑金精矿挥发熔炼过程中硫化锑的挥发主要是以挥发气态硫化锑为主，其控制步骤为气相传输，具体反应如下：
2Sb2S3(s)＝4SbS(g)+S2(g) (1-1)
2Sb2S3(s)＝4Sb(g)+3S2(g) (1-2)
2Sb2S3(s)＝2Sb2(g)+S2(g) (1-3)
Sb2S3(s)＝Sb2S3(g) (1-4)
与现有技术相比，本发明技术方案带来的有益技术效果：
在现有技术中，为了从锑金精矿中得到合格的锑氧粉产品，并有效回收金，主要使用的是鼓风炉挥发熔炼技术，而鼓风炉不适合直接处理粉状物料，鼓风过程会带走矿物粉尘，金损失率大，锑金精矿在入炉前必须进行配料、压团等多道工序，从而使工艺复杂化并且鼓风炉挥发熔炼需要大量的优质焦炭，并且焦率很高，增加了运行成本，限制了其进一步发展。此外鼓风炉挥发熔炼产出的炉渣锑含量较高，也会产生大量的低浓度二氧化硫污染，而这种浓度的二氧化硫不能用来制硫酸。本发明的为了改变这种现状，进行了大量研究，发明人尝试通过采用钢带炉，在保护气氛下进行挥发处理锑金精矿，发现钢带炉处理粉状物料效果很好，物料适应性强，且完全不会出现结炉现象，从而省去了配料、压团等工序；并且在氮气等保护气氛下，锑的挥发速率明显优于鼓风炉采用的氧气气氛，渣中锑含量明显低于鼓风炉炼锑的挥发渣，锑氧粉中金的含量很低，金基本不损失。本发明进行锑金分离，不需要焦炭，大量节省运行成本，钢带炉采用电加热的形式，温度均匀。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
针对一批锑金精矿样品(Sb 11.38％；Au 52.07g/t)，以实验室中宽280mm，炉膛长度2m的钢带炉进行条件实验。具体实验操作：将锑金精矿布在钢带上，并将炉膛温度控制在挥发熔炼温度，待温度稳定后，开启钢带运行，最终得到挥发渣。实验结果如下表所示：
Figure GDA0002407172730000041
实施例1：
本发明以湖南冷水江某锑冶炼厂的锑金精矿为研究对象，将37.8kg锑金精矿(Sb24.47％；Au 71.10g/t)以280mm的宽度，40mm的厚度布在钢带上，并将炉膛温度控制在1050℃，温度稳定后，开启钢带运行速度2m/h，运行时间2h，最终得到挥发渣16.7kg，渣含锑0.81％，含金157.80g/t，锑的回收率为98.54％，金的损失率仅为1.95％。
实施例2：
本发明以湖南怀化某锑冶炼厂的锑金精矿为研究对象，将37.8kg锑金精矿(Sb41.53％；Au 32.50g/t)以280mm的宽度，40mm的厚度布在钢带上，并将炉膛温度控制在950℃，温度稳定后，开启钢带运行速度2m/h，运行时间3h，最终得到挥发渣20.62kg，渣含锑1.02％，含金58.96g/t，锑的回收率为98.66％，金的损失率为1.03％。
对比实施例1
实施例步骤如实施例1，只是将试验过程中炉膛温度控制在500℃，其他步骤保持不变，则实验得到的挥发渣含锑13.66％，实验所得锑氧粉纯度基本不变，但是锑的回收率较低。
对比实施例2
实施例步骤如实施例2，只是将过程钢带运行时间控制在2h，其他步骤保持不变，则实验得到的挥发渣含锑4.33％，实验所得锑氧粉纯度基本不变，但是锑的回收率较低。

Claims (2)

1.一种连续分离锑金精矿中锑金的工艺，其特征在于：将锑金精矿连续投料至钢带炉的钢带上，钢带匀速运转将锑金精矿输送至钢带炉的炉管内进行挥发熔炼；锑金精矿中锑以硫化锑形式挥发进入烟气并在烟气气流中被氧化成氧化锑，氧化锑经过冷却后采用布袋收尘，锑金精矿中金富集在挥发渣中；
所述锑金精矿在钢带上的布料厚度为10mm～600mm；
所述钢带运转速率为1m/h～8m/h；
所述钢带炉的炉管内充保护气氛，且维持炉管内温度为600～1200℃；
所述锑金精矿为浮选锑金精矿，锑金精矿中锑含量为15～55％，金含量为5g/t～100g/t。
2.根据权利要求1所述的一种连续分离锑金精矿中锑金的工艺，其特征在于：所述锑金精矿在钢带炉的炉管内停留时间为1～4h。
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