CN1142300C - 铅锑合金冶炼的除砷方法 - Google Patents
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Abstract
一种铅锑合金冶炼的除砷方法，它是将含杂质铅锑合金投入金属锅中加热熔化，在搅拌条件下，在熔溶金属中加入除砷剂，所称的除砷剂是指氢氧化钠、碳酸钠中的任何一种化合物，或是由它们组成的混合物，在加入除砷剂时，加入氧化剂，所称的氧化剂是指硝酸钾、硝酸钠和硝酸铵中的任何一种化合物，或是由它们当中的任何两种化合物组成的混合物，或是由它们三种化合物组成的混合物，将温度控制在400-650℃使砷反应形成砷酸钠浮渣，将该浮渣从铅锑金属液体中分离出去，获得铅锑合金。本发明与现有技术相比具有工艺简单、生产率高、占用场地小、设备投资低和金属的收成率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属冶炼技术，尤其是一种对其中含砷的铅锑合金冶炼的方法。
背景技术
在锑白的生产工艺中，需要将经冶炼获得的含杂质铅锑合金中的杂质去掉，尤其是需要将铅锑合金中的砷去除。在现有技术中，将铅锑合金中的砷去除的工艺是在多个炉子、多道工序中完成的，如本申请人所采用的除砷工艺是在两个反射炉完成，该工艺存在下述不足：一、工序过多、复杂、设备投入高；二、氧化锑还原后尚需用碱将砷除去，使锑的直收率下降；三、如采用铅锑合金生产锑白的工艺，还需将分离了的金属铅和金属锑重新熔合，使整个锑白生产工艺更显复杂、效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、设备投入小、生产效率高的含杂质铅锑合金冶炼的除砷工艺方法。
为实现上述目的，本发明所采用的工艺方法是：将含杂质铅锑合金投入金属锅中加热熔化，在搅拌条件下，在熔融金属中加入除砷剂，所称的除砷剂是指氢氧化钠、碳酸钠中的任何一种化合物，或是由它们组成的混合物，还可以在其中加入氯化钠起协效作用；在加入除砷剂时，再加入氧化剂可加速工艺过程，所称的氧化剂是指硝酸钾、硝酸钠和硝酸铵中的任何一种化合物，或是由它们当中的任何两种化合物组成的混合物，或是由它们三种化合物组成的混合物；其温度可控制在400-650℃，使砷反应形成砷酸钠浮渣，将该浮渣从铅锑金属液体中分离出去，获得铅锑合金。
上述方案中，最好是使温度在400-650℃范围内由高至低下降；此外，还可以在上述工艺中向熔融金属中鼓入氧化性气体
其可以发生的化学反应是：
从上述反应可知，即使有少量锑形成锑酸纳(Na3SbO4)渣状化合物，该化合物也会很快地再与砷置换形成砷酸纳(Na3AsO4)和金属锑，以渣状化合物形态损失的锑非常小。
由于采用了上述方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、工艺简单、工序少，工艺要求低，提高了劳动生产率。
2、占用场地小，设备投资低。
3、金属的收成率高。由于省掉了多道工序，避免了各工序的收率损失；在生产中，由于极少铅、锑进入砷渣中，因此，铅、锑的直收率获得很大提高。
附图说明
图1为本申请人采用的现有工艺技术的工艺流程图。
图2为本发明工艺方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图工艺和实施例对本发明作进一步说明：在图1所示工艺方法中：第一步是将含杂质的粗铅锑合金投入反射炉中加热熔化并升温至700-800℃并鼓风吹氧，将其中杂质以浮渣形式除去、使其中的锑生成粉末状的氧化锑，通过收尘器收集，此时，砷也形成粉末状的氧化砷混杂在粉末状的氧化锑中，成为含砷氧化锑，同时在该反射炉中便留下了精铅金属；第二步是将粉末状的含砷氧化锑加碳再投入第二个反射炉中升温至800-900℃，使氧化砷、氧化锑还原成含砷的锑金属，即含砷粗锑；第三步是在熔融的含砷粗锑中投入碳酸纳，使砷以浮渣状的砷酸钠从锑金属中分离出去获得含砷量合格的精锑。这种工艺工序多、设备投资大，经过收尘器回收等使得锑的收成率不高。
在图2所示工艺方法中：只需在钢制锅内投入含杂质的粗铅锑合金，加热使之熔化，升温至600℃，向熔融的金属液体鼓风吹入氧气，采用搅拌机搅拌，使熔融金属中的铁、铜、锡、铟和部分砷等杂质发生化学反应并生成浮渣状的物质，除去这些浮渣后，在搅拌的同时加入由除砷剂，也可再加入氧化剂使砷以浮渣状的砷酸钠从锑金属中分离出去获得含砷量合格的精锑。按照该工艺方法在10吨炉和20吨炉中冶炼实例如下：
实施例1：
在铸钢锅内投入铅锑合金(Pb：58％，Sb：37％，Fe：1.2％，As：1.15％，Cu：0.4％，Sn：0.5％，In：0.05％)10吨，加热使之熔化，升温至600℃，向熔融的金属液体鼓风吹入氧气，采用搅拌机搅拌，使熔融金属中的铁、铜、锡、铟和部分砷等杂质发生化学反应并生成浮渣状的物质，除去这些浮渣后，在搅拌的同时加入由氢氧化钠和氯化钠组成的除砷剂，该除砷剂以氢氧化钠、氯化钠按10∶1重量份的比例组成。该除砷剂采取多次加入的方法，每次加入后将浮渣涝出，直至取样化验其中的含砷量合格为止。
经过上述处理工艺处理后，可获得9.2吨的铅锑合金(Pb：59％，Sb：39.5％，Fe：0.004％，As：0.02％，Cu：0.015％，Sn：0.1％，In：0.01％)。
实施例二：
在铸钢锅内投入铅锑合金(Pb：45％，Sb：50％，Fe：1.1％，As：0.8％，Cu：0.7％，Sn：1.0％，In：0.07％)20吨，加热使之熔化，升温至650℃，向熔融的金属液体鼓风吹入空气，采用搅拌机搅拌，使熔融金属中的铁、铜、锡、铟和部分砷等杂质发生化学反应并生成浮渣状的物质，除去这些浮渣后，在搅拌的同时加入由氢氧化钠和氯化钠组成的除砷剂和硝酸钠的氧化剂组成的混合物，该混合物以氢氧化钠、氯化钠、硝酸钠按10∶1∶0.5重量份的比例组成。该混合物采取多次加入的方法，每次加入后将浮渣涝出，直至取样化验其中的含砷量合格为止。
经过上述处理工艺处理后，可获得18.5吨的铅锑合金(Pb：46％，Sb：52.5％，Fe：0.003％，As：0.01％，Cu：0.01％，Sn：0.2％，In：0.005％)。
Claims (3)
1、一种铅锑合金冶炼的除砷方法，其特征在于：将含杂质铅锑合金投入金属锅中加热熔化，在搅拌条件下，在熔溶金属中加入除砷剂，所称的除砷剂是指氢氧化钠、碳酸钠中的任何一种化合物，或是由它们组成的混合物，在加入除砷剂时，加入氧化剂，所称的氧化剂是指硝酸钾、硝酸钠和硝酸铵中的任何一种化合物，或是由它们当中的任何两种化合物组成的混合物，或是由它们三种化合物组成的混合物，将温度控制在400-650℃使砷反应形成砷酸钠浮渣，将该浮渣从铅锑金属液体中分离出去，获得铅锑合金。
2、根据权利要求1所述的铅锑合金冶炼的除砷方法，其特征在于：在加入除砷剂除砷时，在整个除砷过程中，控制温度在400-650℃范围内由高至低下降。
3、根据权利要求1或2所述的铅锑合金冶炼的除砷方法，其特征在于：在熔溶金属中鼓入氧化性气体。
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