CS198345B1

CS198345B1 - Process for roasting materials containing antimony especially tetraedrite concentrates

Info

Publication number: CS198345B1
Application number: CS250174A
Authority: CS
Inventors: Jiri Mostecky; Dana Kolihova; Vaclav Sychra; Antonin Blazek
Original assignee: Jiri Mostecky; Dana Kolihova; Vaclav Sychra; Antonin Blazek
Priority date: 1974-04-06
Filing date: 1974-04-06
Publication date: 1980-06-30

Description

Vynález se týká způsobu pyrometalurgického zpracování antimonových surovin, zejména flotačního tetraedritového koncentrátu za účelem získání rtuti, snížení obsahu antimonu ve výpražku a získání měděného koncentrátu obsahujícího stříbro.The present invention relates to a process for the pyrometallurgical treatment of antimony raw materials, in particular a flotation tetraedrite concentrate to obtain mercury, to reduce the antimony content in the fry and to obtain a silver-containing copper concentrate.

Základ tetraedritového koncentrátu tvoří měď, antimon, železo, síra, křemík a rtuť a další stopové prvky, jejichž koncentrace je menší než 0,5 °/o.Copper, antimony, iron, sulfur, silicon and mercury and other trace elements with a concentration of less than 0.5% are used as the basis of the tetra-ferrite concentrate.

Je známo několik způsobů zpracování tetraedritových koncentrátů, při kterých se snižuje obsah antimonu a rtuti.Several methods of treating tetraedrite concentrates are known which reduce the content of antimony and mercury.

Jsou to například loužení koncentrátu sirníkem a hydroxidem sodným, oxidační nebo chloridové pražení. Tyto způsoby však vykazují nedostatečné snížení obsahu antimonu ve výpražku, takže výpražek není bez obtíží zpracovatelný v měděných hutích na kovovou měď. Podle laboratorních výsledků se dosud jako nejekonomičtější ukázal způsob tavení koncentrátu se sirníkem sodným a uhlím, avšak tento způsob zpracování vyžaduje další výzkum z hlediska zpracování ZÍsKanýCil roztoků, Způsob loužsu dotačního koncentrátu v horkém vodném roztoku sirníku sodného předpokládá další hutnické zpracování odfiltrovaného rmutu a úpravu koncentrátu kyselým praním, což představuje vysoké ekonomické náklady. Rovněž je znám způsob pražení tetraedritového koncentrátu v mírně oxidační atmosféře za teploty vyšší než 600 °C, avšak obsah antimonu ve výpražcích zůstává vysoký. Rozklad koncentrátu minerálními kyselinami s přídavkem komplexotvorného činidla je značně nákladný a převádí do roztoku prakticky všechnu měd spolu s antimonem, nikoliv však rtuť.These are, for example, leaching of the concentrate with sulphide and sodium hydroxide, oxidizing or chloride roasting. However, these methods exhibit an insufficient reduction in the antimony content of the fry so that the fry is not easily processable in copper metallurgical plants into metallic copper. According to laboratory results, the method of melting the sodium sulphide and coal concentrate has proved to be the most economical yet, but this method of treatment requires further research in the treatment of the recovered solutions. The method of leaching the concentrate in hot aqueous sodium sulphide solution requires further metallurgical treatment of the filtered mash. washing, which means high economic costs. It is also known to roast a tetraedrite concentrate in a slightly oxidizing atmosphere at a temperature above 600 ° C, but the antimony content of the scrubbers remains high. The decomposition of the concentrate with mineral acids with the addition of a complexing agent is very costly and converts virtually all copper together with antimony, but not mercury.

Nevýhodou všech dosud známých způsobů je vysoký obsah antimonu ve výpražcích, koroze technologického zařízení, eventuálně vysoké náklady.The disadvantage of all the hitherto known methods is the high antimony content in the scrubbers, the corrosion of the process equipment, and possibly the high costs.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob pražení antimonových surovin, zejména tetraedritových koncentrátů, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se antimonové suroviny praží v oxidační atmosféře obsahující 4 až 21 % kyslíku při teplotě 400 až 700 °C. Zvláště dobrých výsledků se dosahuje při teplotách 450 až 550 °C.The above-mentioned drawbacks are overcome by the method of roasting of antimony raw materials, in particular tetraedrite concentrates, according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION The antimony feedstock is roasted in an oxidizing atmosphere containing 4 to 21% oxygen at a temperature of 400 to 700 ° C. Particularly good results are obtained at temperatures of 450 to 550 ° C.

Pražení se provádí v peci, výhodně etážové, rotační nebo fluidní, načež se z výpražku získává měď a stříbro. Zpracováním zachycených úletů se získává rtuť a antimon.The roasting is carried out in a furnace, preferably a deck, rotary or fluidized bed, whereupon copper and silver are recovered from the oven. The processing of captured debris yields mercury and antimony.

Je-li účelem získat vysokoprocentní antimonový koncentrát vedle měděných výprasků s nízkým obsahem antimonu, je vhodné postupovat tak, že se tetraedritový koncentrát nejprve rozloží za teploty do 500 °C oddestiluje veškerá přítomná rtuť, a takto v redukční nebo inertní atmosféře, přičemž získaný produkt se poté oxidačně praží podle vynálezu. Antimonový produkt je při této variantě rtuti prostý a bílý nebo jen slabě našedlý.If the purpose is to obtain a high percentage of antimony concentrate in addition to copper sprays with a low antimony content, it is desirable to proceed by first decomposing all mercury present at a temperature of up to 500 ° C and thus in a reducing or inert atmosphere. then roasting according to the invention. The antimony product in this variant of mercury is plain and white or only slightly greyish.

Obsahuje-li výchozí produkt pro oxidační pražení antimon vázaný v jiné než sirníkové formě, např. pyroantimoničan, nebo jiné sloučeniny čtyř- a pětimocného antimonu, nedosáhne se jednostupňovým oxidačním pražením snížení koncentrace antimonu ve výpražku na hodnotu poměru měď/antimon zhruba 10 až 20 :1 nebo i vyšší, která je považována měděnými hutěmi za ekonomickou z hlediska zpracování výpražku na kovovou měď. Nebyly-li dodrženy předepsané podmínky oxidačního pražení podle vynálezu, nesníží se rovněž obsah antimonu v důsledku vzniku sloučenin antimonu ve vyšších oxidačních stupních, na hodnotu ve výpražku požadovanou. V obou těchto případech se zredukují podle vynálezu výše než trojmocné formy antimonových sloučenin na trojmocné přídavkem redukujících látek, například koksu nebo kysličníku měďného. Redukce se provádí buď v inertní nebo redukční atmosféře za teplot od 400 do 700 °C, za současného odtékání kysličníku antimonitého. Redukci za přídavku dostatečného množství redukujících činidel je možno podle vynálezu provádět rovněž ve stejné atmosféře, která je používána pro oxidační pražení a při teplotě od 400 do 700 °C za současného odtékání zbytkového antimonu jako kysličníku antimonitého SbíCb.If the starting product for oxidative roasting contains antimony bound in a non-sulphide form, eg pyroantimonate, or other compounds of tetravalent and pentavalent antimony, a one-stage oxidative roasting does not reduce the antimony concentration in the frying to a copper / antimony ratio of about 10 to 20: 1 or even higher, which is considered by the copper smelters to be economical in terms of processing the frying into metallic copper. If the prescribed oxidation roasting conditions according to the invention have not been adhered to, the antimony content also does not decrease as a result of the formation of antimony compounds at higher oxidation stages to the desired value in the fry. In both these cases, the trivalent forms of the antimony compounds are reduced to trivalent forms according to the invention by the addition of reducing substances, for example coke or cuprous oxide. The reduction is carried out either in an inert or reducing atmosphere at temperatures from 400 to 700 ° C, while the antimony trioxide flows off. The reduction with the addition of a sufficient amount of reducing agents according to the invention can also be carried out in the same atmosphere as is used for oxidative roasting and at a temperature of from 400 to 700 ° C while leaving residual antimony as antimony trioxide.

Hmotnostní poměr mezi koncentrátein a oxidační atmosférou je závislý na obsahu kyslíku v oxidační atmosféře. Je vhodné použít stechiometrického až 15násobného množství oxidační atmosféry. Obzvláště výhodný je poměr troj- až osminásobný.The weight ratio between the concentrate and the oxidizing atmosphere is dependent on the oxygen content of the oxidizing atmosphere. It is advisable to use a stoichiometric up to 15 times the amount of oxidizing atmosphere. A ratio of three to eight times is particularly preferred.

Zpracováním podle vynálezu se dosahuje až 95 % snížení obsahu antimonu ve výpražcích. Antimon odtéká v závislosti na teplotě oxidačního pražení za 1 až 10 hodin, u koncentrátu s obsahem 5 až 10 % antimonu je doba dostačující k odtékání antimonu 3 až 5 holin.The treatment according to the invention achieves a 95% reduction in the antimony content in the scrubbers. Antimony flows off depending on the oxidation roasting temperature in 1 to 10 hours, for a concentrate containing 5 to 10% antimony, the time sufficient to run off the antimony is 3 to 5 clearings.

Pražení lze provádět v různých typech pražících agregátů, např. v pecích etážových, rotačních nebo fluidních, v nichž lze dodržet technologické a hygienické podmínky pražení.Roasting can be carried out in various types of roasting units, for example in multi-deck, rotary or fluidized-bed ovens, where the technological and hygienic roasting conditions can be maintained.

Vynález je blíže objasněn na následují cích příkladech provedení.The invention is illustrated by the following examples.

Příklad 1Example 1

Vzorek 20 g flotačního tetraedritového koncentrátu byl pražen v laboratorních podmínkách na vzduchu při teplotě v rozmezí 450 až 480 °C po dobu 6 hodin. Hodinově bylo přiváděno 40 dm³ vzduchu. Po 4 hodinách klesl obsah antimonu ve výpražku z původního množství 4,94 % na 1,20 % antimonu. Příklad 2A sample of 20 g of flotation tetraedrite concentrate was roasted under ambient air conditions at a temperature in the range of 450 to 480 ° C for 6 hours. 40 dm ^{3 of} air were supplied per hour. After 4 hours, the antimony content of the eruption dropped from 4.94% to 1.20% antimony. Example 2

Tetraedritový koncentrát obsahující 15,7 procenta Sb a 0,71 % Hg byl v dusíkové atmosféře při teplotě 485 °C zbaven rtuti během 2 hodin na zbytkový obsah 0,004 % Hg. Výpražek byl pražen v oxidační atmosféře obsahující 16,4 % Ch po dobu 8 hodin. Obsah antimonu ve výpražku klesl po této operaci na hodnotu 3,56 %. K tomuto výpražku bylo přidáno 11,3 % hmot. koksu, smés byla zhomogenlzována a v oxidační atmosféře obsahující 13,3 % kyslíku dopražena při teplotě 590 až 600 °C. Obsah antimonu ve zbytku činil potom 1,65 %.The tetraedrite concentrate containing 15.7 percent Sb and 0.71% Hg was stripped of mercury in a nitrogen atmosphere at 485 ° C for 2 hours to a residual content of 0.004% Hg. The precipitate was roasted in an oxidizing atmosphere containing 16.4% Ch for 8 hours. The antimony content in the frying dropped to 3.56% after this operation. 11.3 wt. The coke mixture was homogenized and fed at a temperature of 590 to 600 ° C in an oxidizing atmosphere containing 13.3% oxygen. The antimony content of the residue was then 1.65%.

Přiklad 3Example 3

Rtuti zbavený produkt z příkladu 2 byl pražen v oxidační atmosféře obsahující 16,6 procenta kyslíku po dobu 6 hodin. Obsah antimonu ve výpražku klesl na 3,9 °/o. K produktu bylo přidáno 15 hmot. % kysličníku měďného a směs byla zahřáta v dusíkově atmosféře na teplotu 680 °C. Během této operace klesl obsah ve výpražku na hodnotu 1,03 % Sb.The mercury-depleted product of Example 2 was roasted in an oxidizing atmosphere containing 16.6 percent oxygen for 6 hours. The antimony content in the frying fell to 3.9 ° / o. 15 wt. % of cuprous oxide and the mixture was heated to 680 ° C under nitrogen. During this operation the content in the fry dropped to 1.03% Sb.

Příklad 4Example 4

Sloučeniny čtyř- až pětimocného antimonu ve výpražku z tetraedritového koncentrátu (obsah antimonu 5,54%) byly převedeny koksem při teplotě 650 °C v dusíkové atmosféře na sloučeniny trojmocného antimonu za současného vytékání, takže obsah antimonu klesl na hodnotu 0,64 %.The tetrahedron antimony compounds in the tetrahedron concentrate effluent (antimony content 5.54%) were converted by coke at 650 ° C under nitrogen atmosphere to trivalent antimony compounds while escaping, so that the antimony content dropped to 0.64%.

Claims

A method for roasting antimony raw materials, in particular tetraedrite concentrates to obtain mercury, antimony concentrate and silver-containing copper concentrate, or one of these products, characterized in that the antimony raw materials roast

OF THE INVENTION in an oxidizing atmosphere containing 4 to 21% oxygen, for example with air, at a temperature of 400 to 700 ° C and an antimony product containing all mercury is eliminated by cooling the furnace gases.

2. The method according to claim 1, wherein the antimony raw materials are roasted at a temperature of from 450 to 550 [deg.] C.

3. Process according to claim 1, characterized in that, in order to separate the mercury from the effluent antimony compounds, the tetraedrite concentrate is decomposed in an inert or reducing atmosphere at a temperature of 200 to 500 [deg.] C. prior to oxidative roasting, thereby leaving the mercury present.

4. Method according to claim 1, characterized in that the roast is roasted in a reducing or inert atmosphere at a temperature of 400 to 700 [deg.] C., for example with the addition of coke or cuprous oxide.

5. A method according to claims 1 to 4, characterized in that the weight ratio of the oxygen-supplied oxygen to the roasted material is stoichiometric up to 15 times, for example 3 to 8 times.