CN112080646A - 一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法，属于有色金属火法冶炼技术领域，用液压机将粗硫化亚锡压制成块，然后将块状粗硫化亚锡放入真空炉内，在压力为10～50Pa、反应温度700～900K、保温时间30～60min条件下，硫化亚锡不挥发，三硫化二砷与三硫化二锑挥发、冷凝收集。本发明利用各硫化物饱和蒸气压及露点温度差异，控制温度及压强，硫化亚锡不挥发，砷、锑等成分挥发冷凝，实现锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑等杂质的综合回收，此过程安全可控，清洁环保，砷、锑的脱除率高，可达98％以上。
Description
技术领域
本发明属于有色金属火法冶炼技术领域，具体地说，涉及一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法。
背景技术
粗锡火法精炼常采用加剂造渣去除Fe、As、Sb、Cu、Pb、Bi、S等杂质，其中，加硫除铜是去除粗锡中杂质铜的关键工序，所产生的浮渣为硫渣，是粗锡精炼过程中的典型固废。硫渣中主体元素为Sn(含Sn约60％，以金属或合金形态存在)，主要杂质是Cu和S(含Cu15％～25％，含S10％～15％)，其它杂质含量较低(Fe、Pb、Sb、As等，多以化合物存在)，成分复杂、含锡量高，同时As、Pb、Bi、Sb等元素属于有色金属冶炼危险废弃物。
硫渣现有处理工艺主要为火法和湿法联合，采用电解、焙烧、浸出等手段分离渣中有价金属，但杂质在流程中的循环、积累，使得开路困难，导致冶炼中间产物数量增大，使冶炼过程能耗增加、成本上升。利用真空熔炼技术处理硫渣，可实现锡精炼硫渣生产硫化亚锡，该处理过程绿色环保，形成锡精炼硫渣的全新技术路线，不仅能够完善真空条件下熔炼基础体系和真空冶金理论体系，同时也可为我国其他冶炼渣处理新技术的开发提供必要的参考和支撑。将硫与锡精炼硫渣配料后放入真空炉内，真空蒸馏后即可在挥发物中得到粗硫化亚锡，但粗硫化亚锡中还存在砷、锑等杂质，需要进一步精炼除杂。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法，利用各硫化物饱和蒸气压及露点温度差异，控制温度在700～900K，控制压强在10～50Pa，硫化亚锡不挥发，三硫化二砷与三硫化二锑挥发，冷凝于冷凝器不同位置，即可实现锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑等杂质的综合回收。此过程安全可控，清洁环保，砷、锑的脱除率高，可达98％以上。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法，其具体步骤如下：首先将粗硫化亚锡压制成块，然后将块状粗硫化亚锡放入真空炉内，在压力为10～50Pa、反应温度700～900K、保温时间30～60min条件下，硫化亚锡不挥发，三硫化二砷与三硫化二锑挥发，三硫化二砷冷凝于一级冷凝盘，三硫化二锑冷凝于二级冷凝盘，即可实现锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑等杂质的综合回收。
进一步地，所述的一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法，其特征在于粗硫化亚锡压块时设置液压机压力为8MPa。
进一步地，所述的一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷的方法，其特征在于粗硫化亚锡中砷、锑的质量百分比如下：As0.4～1.6％，Sb0.1～0.5％。
进一步地，真空炉有一级冷凝盘位、二级冷凝盘，一级冷凝盘位于二级冷凝盘上部，三硫化二砷冷凝于一级冷凝盘，三硫化二锑冷凝于二级冷凝盘。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
将硫与锡精炼硫渣配料后放入真空炉内，真空蒸馏后即可在挥发物中得到粗硫化亚锡。但粗硫化亚锡中还存在砷、锑等杂质，经分析显示，锡以硫化亚锡形式存在，砷以三硫化二砷形式存在，锑以三硫化二锑形式存在，本发明利用各硫化物饱和蒸气压及露点温度差异，控制温度在700～900K，控制压强在10～50Pa，硫化亚锡不挥发，三硫化二砷与三硫化二锑挥发，冷凝于冷凝器不同位置，以实现锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑等杂质的综合回收。
本发明方法安全可控，清洁环保，环境友好，砷、锑的脱除率高，可达98％以上。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明工艺流程示意图。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。以下实施例中本发明工艺过程参考附图1示出。
实施例1
一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法，其具体步骤如下：首先取30g粗硫化亚锡压制成块，然后将块状粗硫化亚锡放入真空炉内，在压力为50Pa、反应温度700K、保温时间30min条件下，硫化亚锡不挥发，三硫化二砷与三硫化二锑挥发，三硫化二砷冷凝于一级冷凝盘，三硫化二锑冷凝于二级冷凝盘，即可实现锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑等杂质的综合回收。
粗硫化亚锡压块时设置液压机压力为8MPa；粗硫化亚锡中砷、锑的质量百分比如下：As0.43％，Sb0.12％。
最终，一级冷凝盘中质量为0.127g，对该挥发物进行物相分析，主要成分为三硫化二砷，经化学分析与计算，砷脱除率达98.45％。二级冷凝盘中质量为0.0355g，对该挥发物进行物相分析，主要成分为三硫化二锑，经化学分析与计算，砷脱除率达98.61％。
实施例2
一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法，其具体步骤如下：首先取30g粗硫化亚锡压制成块，然后将块状粗硫化亚锡放入真空炉内，在压力为50Pa、反应温度800K、保温时间30min条件下，硫化亚锡不挥发，三硫化二砷与三硫化二锑挥发，三硫化二砷冷凝于一级冷凝盘，三硫化二锑冷凝于二级冷凝盘，即可实现锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑等杂质的综合回收。
粗硫化亚锡压块时设置液压机压力为8MPa；粗硫化亚锡中砷、锑的质量百分比如下：As0.74％，Sb0.32％。
最终，一级冷凝盘中质量为0.219g，对该挥发物进行物相分析，主要成分为三硫化二砷，经化学分析与计算，砷脱除率达98.7％。二级冷凝盘中质量为0.0943g，对该挥发物进行物相分析，主要成分为三硫化二锑，经化学分析与计算，砷脱除率达98.2％。
实施例3
一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法，其具体步骤如下：首先取30g粗硫化亚锡压制成块，然后将块状粗硫化亚锡放入真空炉内，在压力为50Pa、反应温度900K、保温时间60min条件下，硫化亚锡不挥发，三硫化二砷与三硫化二锑挥发，三硫化二砷冷凝于一级冷凝盘，三硫化二锑冷凝于二级冷凝盘，即可实现锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑等杂质的综合回收。
粗硫化亚锡压块时设置液压机压力为8MPa；粗硫化亚锡中砷、锑的质量百分比如下：As1.55％，Sb0.47％。
最终，一级冷凝盘中质量为0.456g，对该挥发物进行物相分析，主要成分为三硫化二砷，经化学分析与计算，砷脱除率达98.1％。二级冷凝盘中质量为0.139g，对该挥发物进行物相分析，主要成分为三硫化二锑，经化学分析与计算，砷脱除率达98.6％。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (4)
1.一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法，其特征在于：用液压机将粗硫化亚锡压制成块，然后将块状粗硫化亚锡放入真空炉内，在压力为10～50Pa、反应温度700～900K、保温时间30～60min条件下，硫化亚锡不挥发，三硫化二砷与三硫化二锑挥发、冷凝收集，实现锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的综合回收。
2.根据权利要求1所述的一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法，其特征在于，粗硫化亚锡压块时液压机的压力为8MPa。
3.根据权利要求1所述的一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法，其特征在于，粗硫化亚锡中砷、锑的质量百分比为：As为0.4～1.6％，Sb为0.1～0.5％。
4.根据权利要求1所述的一种除去真空蒸馏处理锡精炼硫渣产物粗硫化亚锡中砷、锑的方法，其特征在于，真空炉有一级冷凝盘位、二级冷凝盘，一级冷凝盘位于二级冷凝盘上部，三硫化二砷冷凝于一级冷凝盘，三硫化二锑冷凝于二级冷凝盘。
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