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文檔簡介

銻冶金學金會心課件金屬銻的物理性質(zhì)銻是熱的不良導體:導熱率為25.9w/(m·k),相當于銅的5%,銀的4.2%銻是電的不良導體:電阻率為37μΩ·cm,相當于銅的4.8%銻的機械性能差:性脆,易碎,無延展性,機械強度低銻的熔點低:630.7℃,易熔的有色金屬銻的沸點低:1635.0℃,易揮發(fā)的有色金屬銻極易結(jié)晶:表面形成美麗的鳳尾草狀花紋晶體總復習銻的同素異形體:灰銻、黑銻、黃銻、爆銻Sb2S3的物理性質(zhì)結(jié)晶形態(tài):熔點:550℃,易熔沸點:1080-1090℃,易揮發(fā)結(jié)晶形:輝銻礦,斜方晶系,鉛灰

色或鋼灰色,有金屬光澤無定形:人工制取。根據(jù)制造方法和生成條件不同,有灰、黑、紅、黃、棕、紫等不同顏色總復習Sb2S3的化學性質(zhì)極易氧化:2Sb2O3+6SO22Sb2S3+9O2加熱——揮發(fā)焙燒(熔煉)火法煉銻的理論基礎易與Na2S反應:——堿性浸出濕法煉銻的理論基礎2Na3SbS3Sb2S3+3Na2S易與Cl2和FeCl3反應:——酸性浸出濕法煉銻的理論基礎2SbCl3+3SO2Sb2S3+3Cl2+3O22SbCl3+6FeCl2+3SSb2S3+6FeCl3——氯化水解法制取銻白理論基礎總復習Sb2S3的化學性質(zhì)易被Fe置換:2Sb+3FeSSb2S3+3Fe——沉淀熔煉火法煉銻的理論基礎易與Sb2O3反應:——反應熔煉火法煉銻的理論基礎6Sb+3SO2Sb2S3+2Sb2O3易被C、CO和H2等還原:Sb2S3+3C=4Sb+3CS2Sb2S3+3CO=2Sb+3COSSb2S3+3H2=2Sb+3H2S受熱易分解:Sb2S3=2SbS+1/2S2SbS=2Sb+1/2S2總復習銻的氧化物:Sb2O3自然界中以方銻礦、銻華形態(tài)存在;熔點:656℃,沸點:1425

℃銻的氧化物:Sb2O4Sb2O5自然界中以銻赭石形態(tài)存在;不熔化,不揮發(fā)總復習Sb2O3的化學性質(zhì)兩性氧化物:與酸反應生成相應鹽類,與堿反應生成亞銻酸鹽易與堿金屬的硫化物反應:生成硫代亞銻酸鹽易被C、CO還原:生成金屬銻Sb2O3+6HCl=4SbCl3+3H2OSb2O3+6NaOH=2Na3SbO3+3H2OSb2O3+6Na2S+3H2O=2Na3SbS3+6NaOH2Sb2O3+3C=4Sb+3CO2Sb2O3+3CO=2Sb+3CO2——還原熔煉的理論基礎總復習硫化銻礦石或精礦在高溫、強氧化氣氛及爐料呈熔融的情況下,使銻最大限度地以Sb2O3形態(tài)揮發(fā)、冷凝下來,達到銻與脈石分離的目的。揮發(fā)熔煉產(chǎn)生的Sb2O3以碳質(zhì)還原劑在堿性熔劑覆蓋下進行還原熔煉,生產(chǎn)金屬Sb。銻的生產(chǎn)方法火法濕法揮發(fā)焙燒-還原熔煉揮發(fā)熔煉-還原熔煉沉淀熔煉堿性浸出-硫代亞銻酸鈉溶液電解酸性浸出-氯化銻溶液電解硫化銻礦石或精礦在空氣不充足、礦石仍為固態(tài)的情況下,受熱氧化為易揮發(fā)的Sb2O3,在收塵系統(tǒng)冷凝為白色粉末結(jié)晶,達到銻與脈石分離的目的。揮發(fā)焙燒產(chǎn)生的Sb2O3以碳質(zhì)還原劑在堿性熔劑覆蓋下進行還原熔煉,生產(chǎn)金屬Sb。利用鐵對硫化銻的置換作用,在熔體狀態(tài)下使銻沉淀析出而獲得金屬銻。硫化銻礦石或精礦與堿性浸出劑硫化鈉和苛性鈉的混合溶液反應,形成硫代亞銻酸鈉。硫代亞銻酸鈉溶液電解,產(chǎn)生陰極銻。硫化銻礦石或精礦與酸性浸出劑氯化鐵和鹽酸的混合溶液反應,形成氯化銻溶液。氯化銻溶液電解,產(chǎn)生陰極銻。目前工業(yè)上主要的三種煉銻方法非揮發(fā)焙燒-還原熔煉硫化銻礦石在低于熔點溫度和空氣充足條件下進行死焙燒,使之氧化成不揮發(fā)的Sb2O4,然后進行還原熔煉,產(chǎn)出金屬Sb。我國95%采用火法煉銻總復習直井爐揮發(fā)焙燒的主要設備直井爐和冷凝收塵系統(tǒng),冷凝收塵系統(tǒng)主要包括鵝頸、水冷卻器、表面冷卻器、布袋收塵器和銻氧輸送裝置。鵝頸:銻冶煉過程,爐體與冷凝收塵系統(tǒng)的連接管道總復習直井爐揮發(fā)焙燒實踐焙燒制度:高溫、高料柱、厚紅渣層配料控制:塊礦Sb7-12%、粒度20-150mm;焦炭C>80%,粒度20-80mm;可配入一些2mm以上的碎礦和制粒浮選精礦;爐料含銻達15%左右。爐溫控制:高溫950-1050℃;鵝頸中部溫度970℃;加料后保持850℃風量控制:在空氣不足氣氛中進行,全系統(tǒng)保持一定負壓,爐口負壓為-9.8Pa料柱控制:加料后料柱高度1.8m,松渣后1.6m,紅渣層厚在1m以上直井爐揮發(fā)焙燒實踐焙燒產(chǎn)物:銻氧結(jié)氧:Sb2O3蒸汽由970℃冷凝至熔點左右的產(chǎn)物。含Sb76-78%,產(chǎn)于鵝頸和煙柜,灰色、塊狀粉結(jié)氧:

Sb2O3蒸汽在500-600℃冷凝產(chǎn)物。含Sb78-79%,產(chǎn)于水冷管,產(chǎn)率11%,色黃白,粉末狀、塊狀粉氧:

Sb2O3蒸汽在500℃以下的冷凝產(chǎn)物。含Sb82-83%,產(chǎn)于表面冷卻器,產(chǎn)率49%,白色粉末布袋氧:Sb2O3蒸汽在200℃以下的冷凝產(chǎn)物。含Sb82%左右,產(chǎn)于布袋收塵器,產(chǎn)率40%,白色粉末總復習Sb2O3的化學性質(zhì)難溶于水、稀硫酸、稀硝酸,可被濃硝酸氧化為高價氧化銻:難溶于堿,但隨溫度提高,其溶解度增大能完全溶于酒石酸,形成酒石酸銻絡合物,如溶于酒石酸鉀溶液形成酒石酸銻鉀,即吐酒石Sb2O3+4HNO3=4Sb2O5+4NO2總復習直井爐揮發(fā)焙燒優(yōu)點1.設備簡單,投資少、見效快、適于小規(guī)模生產(chǎn)2.不需要高品位的原料及復雜的制備過程3.產(chǎn)出的銻氧質(zhì)量好,易于后續(xù)的還原熔煉4.水電燃料消耗少,容易操作,生產(chǎn)成本低直井爐揮發(fā)焙燒缺點2.對原料適應性差,不適于處理含銻高、低熔點的原料3.渣含銻高,冶煉回收率低,勞動強度大,環(huán)境條件差4.廢氣硫難處理,廢熱難回收利用1.爐床處理量少,生產(chǎn)能力低總復習硫化銻礦石或精礦在高溫、強氧化氣氛及爐料呈熔融的情況下,使銻最大限度地以Sb2O3形態(tài)揮發(fā)、冷凝下來,達到銻與脈石分離的目的??倧土暳蚧R礦揮發(fā)熔煉原理鼓風爐揮發(fā)熔煉旋渦爐揮發(fā)熔煉硫化銻礦揮發(fā)熔煉設備低料柱、薄料層、高焦率、熱爐頂、大風量鼓風爐揮發(fā)熔煉特點鼓風爐揮發(fā)熔煉優(yōu)點對原料適應性強:既能處理硫化礦,也能處理氧化礦和硫氧混合礦,還可處理銻冶煉過程中的返渣和中間產(chǎn)物;適于處理高品位銻精礦:原料含Sb>40%,銻品位越高,經(jīng)濟效益越好;銻的揮發(fā)率高:一般在90%以上;銻的回收率高:高達97-98%;生產(chǎn)能力大:通常為直井爐的5倍,平爐的20-30倍;可處理返渣:產(chǎn)出的銻锍和粗銻可返回鼓風爐處理,不必另建處理銻锍的設備;機械化程度高:容易實現(xiàn)機械化操作,從而降低勞動強度,改善工作條件。總復習鼓風爐揮發(fā)熔煉缺點焦率高,處理精礦團礦時焦率為30-40%,處理高品位銻塊礦時焦率達40-50%;爐子壽命短,熔體在爐內(nèi)過熱不足,當爐渣熔點較高時,過渣道易堵塞,前床易凍結(jié);且爐缸和過渣道易被沖刷浸蝕,過渣道壽命僅6-9個月,爐子每年需大修一次;爐子熱效率低,鼓風爐煙氣溫度高,帶走的熱量約占總熱量的60%;煙氣含硫量大,但SO2濃度低,不易處理,放空對環(huán)境污染嚴重;生產(chǎn)成本高,不適易處理中低品位銻礦??倧土暪娘L爐揮發(fā)熔煉反應機理分析原料組成團礦:浮選精礦加入石灰作粘結(jié)劑壓制成團礦鐵礦石:作為熔劑和造渣劑焦炭:作為燃料和還原劑總復習鼓風爐的結(jié)構和工藝系統(tǒng)

爐頂:鼓風爐采用熱爐頂作業(yè),爐頂溫度高度800-1100℃,多采用雙料鐘加料。

渣道:爐缸與前床的連接通道,有過渣道式和渣溜槽式。由于渣道很容易堵塞,維修工作量大,影響鼓風爐的正常工作,目前大部分冶煉廠鼓風爐取消前床,加深爐缸。

爐缸:熔體主要匯聚區(qū),用于銻锍、粗銻和熔渣的分離

前床:分為火室和爐膛兩部分,火室供給爐膛熱量,爐膛保持一定溫度,防止熔體凍結(jié),同時保證爐渣與銻锍或粗銻在爐膛中進一步澄清分離,以提高渣、銻的分離效果??倧土?/p>

Sb>40%精礦品位是影響鼓風爐揮發(fā)熔煉技術經(jīng)濟指標的最主要的因素。精礦品位越高,熔煉的經(jīng)濟效益越好。去除易揮發(fā)物質(zhì)精礦中90%以上As和70-80%的Pb會揮發(fā)進入銻氧,影響銻氧質(zhì)量,因此爐料入爐前應將這些雜質(zhì)去除。塊礦、團礦粉料制成團礦,入爐前篩分去除粉料,盡量減少返料。精礦雜質(zhì)含量爐料塊度精礦品位鼓風爐揮發(fā)熔煉對爐料要求總復習

渣型選擇原則根據(jù)入爐銻精礦的成分確定渣型1要求渣熔點低、流動性好,粘度小3熔劑需求經(jīng)濟適用2要有利于銻的揮發(fā)4鼓風爐揮發(fā)熔煉渣型的選擇脈石主要成分SiO2鐵礦石、石灰石SiO2-FeO-CaO為主的多元渣型總復習

鼓風爐冷凝收塵系統(tǒng)爐頂鵝頸爐身爐缸前床煙塵沉降室表面冷卻器布袋收塵器鼓風爐的結(jié)構和工藝系統(tǒng)總復習

鼓風爐揮發(fā)熔煉渣型的選擇

因此,鼓風爐揮發(fā)熔煉常選用SiO2-FeO-CaO為主的多元系爐渣,爐渣的化學成分一般為:SiO2:

40%-42%FeO:28%-30%CaO:20%左右Al2O3及其他:10%左右總復習

鼓風爐揮發(fā)熔煉其他技術條件

焦率:一般為爐料量的20-30%或為精礦的30-45%焦率是指冶煉過程中消耗的焦炭與處理物料的重量百分比高焦率是鼓風爐揮發(fā)熔煉的特點之一(直井爐揮發(fā)焙燒的焦率為5%左右)。提供爐子足夠的熱量,保證爐料中Sb2S3的充分揮發(fā)和氧化溫度,并保持爐缸、渣道、前床等部位熔體的過熱性及流動性,避免凍結(jié)和阻塞??倧土?/p>

鼓風爐揮發(fā)熔煉其他技術條件

風量和風壓:風量60-80m3/(m2·min)風壓7999-10666Pa大風量也是鼓風爐揮發(fā)熔煉的特點之一(直井爐揮發(fā)焙燒不鼓風)。大風量可強化熔煉過程,提供焦炭足夠的氧氣進行燃燒,提高爐子的生產(chǎn)能力,防止熔體過熱不足凍結(jié);同時熔煉過程完善,減少銻锍和粗銻的產(chǎn)出率??倧土?/p>

鼓風爐揮發(fā)熔煉其他技術條件

料柱高度:加料前300-500mm加料后600-800mm低料柱、薄料層也是鼓風爐揮發(fā)熔煉的特點之一(直井爐揮發(fā)焙燒料柱高度1.8m)。料柱過高易產(chǎn)生爐結(jié),風口易掛渣,形成空洞;料柱過低,則底焦層薄,爐渣和銻锍的過熱溫度低,粘度大,流動性差,易使爐缸和渣道凍結(jié)??倧土?/p>

鼓風爐揮發(fā)熔煉其他技術條件

爐頂溫度和壓力:800-1100℃負壓-500至-1000Pa熱爐頂也是鼓風爐揮發(fā)熔煉的特點之一。保證爐頂足夠高的溫度和負壓,使揮發(fā)的Sb2S3被爐頂加料口吸入的空氣充分氧化成Sb2O3。負壓小,吸入的空氣不足,則收集的銻氧含硫高,呈黃紅色,不利下一步冶煉??倧土?/p>

鼓風爐揮發(fā)熔煉主要產(chǎn)物銻氧銻锍粗銻爐渣廢氣鼓風爐揮發(fā)熔煉主要產(chǎn)物鼓風爐揮發(fā)熔煉過程的中間產(chǎn)物,是由FeS和Fe-Sb合金組成的復合物。含銻較低,含鐵和硫較高。鼓風爐揮發(fā)熔煉過程的中間產(chǎn)物,主要由金屬銻和FeS組成。含銻高,鐵和硫含量相對比要低。總復習

氧化銻還原熔煉的目的氧化銻還原為金屬:Sb2O3→Sb脈石的造渣:去除其他雜質(zhì)Sb2O397.8%Sb2O41.39%SiO20.12%CaO0.04%As2O30.49%Fe2O30.02%S0.05%氧化銻還原熔煉的設備反射爐總復習

由于銻氧的假密度小,反射爐通常有著較深的爐膛;銻的熔點低,滲透性強,爐膛砌筑比較緊密;采取分批加料,進行多次熔化和還原;還原熔煉后,即轉(zhuǎn)入精煉操作,兩種作業(yè)在同一爐內(nèi)進行,以減少揮發(fā)損失及降低能耗;精煉完畢鑄型時,為保證產(chǎn)品質(zhì)量須加起星劑覆蓋。主要缺點:燃料消耗大,熱效率低(15-30%),耐火材料消耗大。反射爐熔煉特點氧化銻的反射爐還原熔煉總復習

銻氧還原劑熔劑對爐料要求:銻氧,還原劑(無煙煤),熔劑(純堿)還原熔煉主要技術條件來源:直井爐揮發(fā)焙燒的銻氧,鼓風爐揮發(fā)熔煉的銻氧,反射爐還原熔煉的次銻氧需對不同來源的銻氧根據(jù)銻、鉛、砷的含量進行合理配料入爐銻氧含銻量不低于75%入爐銻氧含鉛一般小于0.2%,冶煉1號精銻鉛小于0.08%,2號精銻時鉛小于0.18%入爐銻氧含砷小于0.5%無煙煤含碳量不低于80%,灰分不高于10%,粒度應小于5mm無煙煤即作為氧化銻的還原劑,又作為還原熔煉的主要熱源入爐銻氧品位高,還原劑的耗量少采用粉末狀純堿作為熔劑純堿中Na2CO3含量大于95%,重金屬含量小于0.02%熔劑純堿的作用:造渣和助熔。純堿熔點低(850℃),形成低熔點渣,覆蓋在熔體表面,以減少銻的揮發(fā)總復習

熔煉溫度:控制在1000℃左右還原熔煉主要技術條件Sb2O3的熔點低:656℃

Sb的熔點低:630℃Na2CO3的熔點低:850℃1000℃滿足氧化銻的還原和渣銻分離溫度過高,揮發(fā)損失嚴重,溫度過低,熔化和還原速度減慢,渣銻分離困難總復習

燒火進料加“衣子”鑄錠主要技術操作:燒火,進料,加衣子,鑄錠還原熔煉主要技術條件“衣子”:是鑄錠表面的起星劑或覆蓋劑。它主要是含銻較高、含砷較低的粉狀銻氧在高溫下的熔融物,用以覆蓋在銻液表面,隔絕空氣,保持銻不受氧化,同時使熔融的金屬銻緩慢冷卻,創(chuàng)造結(jié)晶條件,使銻錠表面呈現(xiàn)鳳尾草狀花紋。利用衣子的粘附作用,還可除去部分雜質(zhì)。衣子常用含銻大于80%,含砷較低的粉狀銻氧,配以1-2%的純堿制得??倧土?/p>

精銻次銻氧泡渣堿渣煙氣反射爐還原熔煉的主要產(chǎn)物是反射爐產(chǎn)出、由還原劑的灰分和氧化銻中的脈石成分、添加劑中的Na2O和砷、銻的低價鹽類組成的含銻、砷等呈蜂窩狀的爐渣泡渣的產(chǎn)出率約為銻產(chǎn)品的13-22%,含有大量的金屬銻,需返回鼓風爐揮發(fā)熔煉回收銻成分總復習精煉提純精煉是粗金屬去除雜質(zhì)的提純過程。精煉的分類:物理精煉:熔析精煉、精餾精煉、區(qū)域熔煉化學精煉:氧化精煉、硫化精煉氯化精煉、堿性精煉總復習

氧化銻還原熔煉的粗銻和濕法煉銻工藝獲得的粗銻,通常都含有鐵、砷、鉛、硫等雜質(zhì),其含銻品位和純度往往達不到商品銻的要求,需進行精煉除去雜質(zhì)。粗銻精煉的目的粗銻中雜質(zhì)的來源原料中伴生的雜質(zhì)元素和冶煉過程中進入的次生雜質(zhì)元素粗銻精煉方法反射爐火法精煉、水溶液電解精煉、真空蒸餾精煉、熔鹽電解精煉粗銻反射爐火法精煉原理銻的火法精煉一般是基于使銻內(nèi)的雜質(zhì)元素優(yōu)先氧化或硫化形成密度較銻液輕的浮渣而與銻分離,也可利用降溫熔析、真空蒸餾、生產(chǎn)金屬間化合物等方法,將雜質(zhì)含量降低到產(chǎn)品要求。總復習

FeSb2:熔點728℃Fe3Sb2:熔點1014℃精煉除鐵:兩步除鐵法降溫熔析除鐵:Fe>1.5%利用鐵與銻易形成含鐵1.5%的低熔點共晶體的特性除鐵。

Fe>1.5%時,在冷凝過程中以FeSb2和Fe3Sb2合金析出;

Fe<1.5%時,F(xiàn)eSb2與Sb組成共晶,同時凝固析出。因此工業(yè)上,當銻內(nèi)含銻大于1.5%時,采用降溫熔析除鐵,即將爐溫從1200℃降至750℃,部分鐵便以FeSb2形態(tài)冷凝析出,經(jīng)與爐氣接觸,其中的鐵氧化成氧化鐵進入爐渣??倧土?/p>

精煉除鐵:兩步除鐵法硫化或氧化造渣除鐵:Fe<1.5%利用鐵比銻更易氧化和硫化的特性除鐵。因此工業(yè)上,當銻中鐵含量小于1.5%時,往銻液中加入硫化銻精礦或硫酸鈉、氧化鈉,同時加入碳酸鈉造渣,從而使鐵進入到渣中。4[Fe]+(Na2SO4)?4(FeO)+(Na2S)3[Fe]+(Sb2O3)?3(FeO)+2Sb(液)3[Fe]+(Sb2S3)?3(FeS)+2Sb(液)(FeS)+(Na2CO3)=(FeO)+(Na2S)+CO22(FeO)+(Na2CO3)+1/2O2=Na2Fe2O4+CO2氧化或硫化造渣總復習精煉除砷堿金屬氫氧化物吹風氧化法金屬鋁脫砷法反射爐精煉除砷粗銻含砷0.2-3%,精煉后含砷0.02-0.15%。純堿吹風氧化法總復習

精煉除砷:加純堿吹風氧化法化學反應原理:在反射爐精煉溫度范圍內(nèi),利用砷比銻更容易氧化的特性除砷。工業(yè)上將純堿加在熔融的銻液上,并向銻液內(nèi)鼓入壓縮空氣,在堿性熔劑存在下,砷被空氣中的氧所氧化,再與堿性熔劑作用生成砷酸鹽或亞砷酸鹽,從而與銻分離。4As+5O2+6Na2CO3=4Na3AsO4+6CO24As+3O2+6Na2CO3=4Na3AsO3+6CO24Sb+5O2+6Na2CO3=4Na3SbO4+6CO24Sb+3O2+6Na2CO3=4Na3SbO3+6CO2Na3SbO4+As=4Na3AsO4+SbNa3SbO3+As=4Na3AsO3+Sb脫砷反應伴生反應取代反應總復習

精煉除砷:加純堿吹風氧化法除砷過程要控制銻液溫度在850-900℃內(nèi),并保持爐內(nèi)氧化性氣氛,以防止堿渣中的砷重新轉(zhuǎn)入銻液。除砷過程要選擇合適的風量和風壓。鼓入的空氣壓力要足以攪動銻液。鼓入的空氣量按理論空氣耗量的4-5倍。除砷所需的總堿量,應分次加入爐內(nèi)進行分次精煉。每次加入的堿量,以每平方米銻液表面約35-40kg。技術操作要點總復習

精煉除砷:加純堿吹風氧化法優(yōu)缺點造渣反應速度慢,時間長:每精煉一次需6小時;純堿消耗量大,操作復雜,生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的成本高;反應生成的CO2難以脫離浮渣而形成泡渣,使渣含銻高;渣中砷品位僅為2-4%,不利于浮渣的二次處理和砷的回收,易于造成環(huán)境污染。優(yōu)點:脫砷劑碳酸鈉來源豐富,易于采購,產(chǎn)品質(zhì)量能夠滿足要求。缺點:總復習

精煉除砷:堿金屬氫氧化物吹風氧化法原理:與加純堿吹風氧化法精煉除砷原理相似,即利用砷比銻更容易氧化的特性除砷,除砷過程以氫氧化鈉或氫氧化鉀代替純堿,在鼓入空氣的條件下,完成除砷。化學反應4As+5O2+6Na2O=4Na3AsO44As+3O2+6Na2O=4Na3AsO34Sb+5O2+6Na2O=4Na3SbO44Sb+3O2+6Na2O=4Na3SbO3Na3SbO4+As=4Na3AsO4+SbNa3SbO3+As=4Na3AsO3+Sb脫砷反應伴生反應取代反應4NaOH=2Na2O+2H2O總復習

精煉除砷:堿金屬氫氧化物吹風氧化法優(yōu)點:造渣反應速度快;熔劑用量少,氫氧化鈉的用量是純堿用量的25%;砷在浮渣中的富集度高,浮渣中砷含量可高達15%,易于砷的回收利用;精銻中砷含量低,可降至0.0026%;操作過程簡單,可一次完成造渣反應;精煉時間短,渣含銻較低,精銻產(chǎn)品質(zhì)量好??倧土?/p>

精煉除砷:金屬鋁除砷原理:利用砷和鋁能生成高熔點金屬間化合物AlAs(熔點高于1600℃)而轉(zhuǎn)入浮渣被除去。鋁也可與銻、鐵、銅生成高熔點化合物,在除砷前,應先除鐵和銅,以減少金屬鋁的消耗?;瘜W反應As+Al=AlAs熔點1600℃4Sb+Al=AlSb熔點1050℃脫砷反應伴生反應有毒反應Fe+2Al=Al2Fe熔點1170℃3Cu+Al=Cu3Al熔點1060℃AlAs+3H2O=Al(OH)3+AsH3AlSb+3H2O=Al(OH)3+SbH3總復習

精煉除砷:金屬鋁除砷優(yōu)點:缺點精煉時間短:15-60min;脫砷效果好:砷可從0.2-0.5%降低到0.02-0.06%;可同時脫鐵:鐵可從0.1-0.5%降至0.002-0.003%;脫砷后需要進一步脫除殘余的鋁,增加成本;砷浮渣有毒,對現(xiàn)場操作人員及環(huán)境產(chǎn)生危害總復習

精煉除鉛傳統(tǒng)除鉛方法硫化法:向銻熔體中加入硫或硫化銻精礦,使鉛生成PbS進入渣中而除去。缺點是脫硫效果差,鉛的殘留高達0.8-1.3%。氯化法:是在有NaCl熔體覆蓋下往銻液中通入氯氣,使鉛生成PbCl3浮渣除去。缺點是金屬銻被同時氯化,損失嚴重;存在環(huán)境、生產(chǎn)安全問題;鉛的殘留高,0.12-0.5%。重復氧化吹煉法:根據(jù)銻比鉛更容易氧化揮發(fā)的特點,鼓入空氣,使銻氧化成Sb2O3揮發(fā)收集,鉛留在熔體中。缺點是需反復吹煉,流程長,時間長,銻直收率低,精煉成本高。真空蒸餾法:利用真空條件下銻和鉛的蒸汽壓不同,從而將鉛除去。缺點成本高,不適宜反射爐精煉??倧土?/p>

精煉除鉛:含氧酸銻鹽除鉛法原理:在銻熔體中加入含氧酸銻鹽除鉛劑(如硅酸銻、硼酸銻、磷酸銻等),利用除鉛劑中的銻易被鉛置換的特性,從而將鉛除去?;瘜W反應:SbnRm+m﹒nPb=mPbnR2+2nSbR代表硅、硼或磷的含氧酸鹽技術操作控制:除鉛劑的總加入量為爐內(nèi)銻金屬量的1-15%。溫度為630-1100℃反應時間20-240min可鼓風攪動銻液總復習

精煉除鉛:含氧酸銻鹽除鉛法優(yōu)點:鉛、銻分離效果好:置換生成的含氧酸鉛鹽熱穩(wěn)定好,銻中鉛的含量可降至0.025%-0.15%。對Fe,Cu等雜質(zhì)有深度凈化作用含鉛浮渣流動性好,可用作“衣子”缺點:不易選擇經(jīng)濟適用的除鉛劑,除鉛劑不是工業(yè)常用原料除鉛劑需要專門的制備工藝,增加原料成本總復習

濕法冶金:是指利用一些溶劑的化學作用,在水溶液或非水溶液中進行包括氧化、還原、中和、水解和絡合等反應,對原料、中間產(chǎn)物或二次再生資源中的金屬進行提取和分離的冶金過程。工藝過程:離子浸出固液分離金屬或化合物提取溶液凈化總復習

銻濕法冶金方法堿性浸出-浸出液電積酸性浸出-浸出液電積礦漿電解以FeCl3和HCl混合溶液浸出Sb2S3礦獲得的SbCl3溶液電積,獲得陰極銻陰極銻再經(jīng)過精煉除雜獲得精銻優(yōu)點:

金屬浸出率高,無SO2危害,電積效率高,產(chǎn)品純度高缺點:設備腐蝕嚴重,浸出液凈化難度大,容易產(chǎn)生爆銻將浸出、溶液凈化、電積三個工序合二為一利用電積過程的陽極氧化反應來浸出礦石,將大量耗能的陽極反應轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘俚挠行Ы鍪俏覈哂兄R產(chǎn)權的濕法冶金技術是短流程冶金技術銻的濕法冶金工藝主要包括銻的浸出和浸出液處理兩大工序是工業(yè)上主要濕法煉銻方法原理:以Na2S和NaOH混合溶液浸出Sb2S3礦,獲得的硫代亞銻酸鈉Na3SbS3溶液電積,獲得陰極銻,陰極銻再經(jīng)過精煉除雜獲得精銻優(yōu)點:

(1)堿性浸出設備腐蝕小

(2)金屬回收率高,高達98%以上(3)浸出劑Na2S可再生回收利用

(4)可處理復雜多金屬礦總復習Sb2S3很容易在硫化鈉堿性溶液中溶解,當溶液中有足夠的Na2S時,Sb2S3優(yōu)先與Na2S反應,只有當溶液中的Na2S不足時,Sb2S3才會與NaOH反應主要反應:

Sb2S3+3Na2S=2Na3SbS3Sb2S3+4NaOH=Na3SbS3+NaSbO2+2H2O

堿性濕法煉銻堿性浸出原理:以Na2S和NaOH混合溶液作為浸出劑硫化銻的浸出氧化銻的浸出其他金屬的浸出Cu、Fe、Pb、Zn、Ag、FeAsS中的As等不容易浸出Hg、As、Sn的硫化物易與Na2S溶液反應

HgS+Na2S=Na2HgS2

As2S3+3Na2S=2Na2AsS3SnS2+2Na2S=Na4SnS4Sb2O3先與Na2S反應生成Sb2S3,然后再生成硫代亞銻酸鈉。Sb2O3+3Na2S+3H2O=Sb2S3+6NaOH

Sb2S3+3Na2S=2Na3SbS3Sb2O4和Sb2O5難溶于硫化鈉溶液,要求原料中該類氧化物的銻小于總銻的25%。對于硫氧混合礦,高價銻氧化物含量高,

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