专利名称：一种锑金矿熔炼产物电热前床及锑金矿熔炼产物分离的方法
技术领域：
本发明涉及锑金矿熔炼产物高效分离领域，具体为一种锑金矿熔炼产物电热前床及锑金矿熔炼产物分离的方法。
背景技术：
锑金矿熔炼时为了将其中的金有效捕集，需要控制条件生成金属锑，金溶解于金属锑中形成贵锑。由于硫化锑熔炼过程的特殊性，有金属锑生成时不可避免地会有锑锍产出，也就形成了熔炼渣、锑锍和贵锑共同组成的混合熔炼产物。熔炼产物需要静置分层，否则含有锑和贵金属的贵锑会夹杂在熔炼渣中而损失。现前床采用反射炉代用，由燃煤烧嘴表层加热保温，炉膛上层炉空温度高，但熔体里中下层传热效果不佳，温度为上高下低，对熔体分层和金属沉降条件不充分，此外，用反射炉替代前床熔池较浅，容积较少，沉降分离时间不够，放炉次数多，炉口寿命短，劳动强度大，安全风险也大。反射炉型前床贫化效果差，渣和锑硫含金、锑较高，金属损失较大。锑硫含金平均为14.572g/t、含锑平均为3.36% ；炉渣含金平均为1.249g/t、含锑平均为1.074%。可以看出，现有锑金矿熔炼产物分离技术无法满足工艺要求，需要开发新的熔炼产物高效分离技术及设备。
发明内容
针对现有锑金矿熔炼产物 分离技术无法满足工艺要求的技术现状，本发明旨在提供一种锑金矿熔炼产物电热前床及利用电热前床高效分离锑金矿熔炼产物的方法，将锑金矿经熔炼鼓风炉或者熔池熔炼炉熔炼所得产物放出直接由溜槽流入本发明所述的电热前床内，通过分别调节熔炼渣、锑锍以及贵锑层深度来控制各熔体在电热前床中沉淀静置时间，达到各自高效分离的效果。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
一种锑金矿熔炼产物电热前床，包括炉基，设置在炉基上的炉底和炉壳，设置在炉壳顶端的炉顶，砌筑在炉壳内侧的炉砌体；其结构特点是，所述炉壳上方设有夹持石墨电极并将工作电流传导至石墨电极的电极夹持器，所述炉壳一侧设有控制电极夹持器竖向运动的传动装置；所述炉壳和炉砌体上均开有溜槽接口、放渣口、锑锍排出口和贵锑排出口 ；所述放渣口位于炉底顶面向上0.6m-lm处，所述锑锍排出口位于炉底顶面向上0.3m_0.6m处，所述贵锑排出口的出口端具有虹吸口，倾斜布置的该贵锑排出口的一端紧贴炉底顶面，另一端，即该贵锑排出口的出口端位于炉底顶面向上0.2m-0.5m处。以下为本发明的进一步改进的技术方案:
所述炉顶具有拱脚梁和防止石墨电极超出预定下降位置的电极定位器。作为一种具体的结构形式，所述炉壳一侧固定有骨架，该骨架的顶端装有滑轮座，绕过滑轮座上滑轮的钢丝绳的一端与所述电极夹持器固定相连，另一端与所述传动装置相连。
所述砌筑体包括紧贴炉壳内侧设置的石棉保温板和紧贴石棉保温板内侧设置的高铝质捣打料层，高铝质捣打料层内侧设有铬渣砖砌筑的炉缸侧墙；所述炉壳由钢板制成，厚度为10cnT20cm ;所述炉底由高招砖砌筑,所述炉顶由红砖砌筑而成。
为了在停电时紧急放炉，所述炉壳和炉砌体上均开有放底口，该放底口位于炉底顶面，所述放底口为口径6cnTl0cm的放底平口。
所述放渣口为口径6cnTl5cm的平口 ；所述锑锍排出口为口径6cnTl0cm的平口 ；所述贵锑排出口的口径为6 cm 10cm。
进一步地，本发明还提供了一种锑金矿熔炼产物电热前床高效分离的方法，包括如下步骤: 1)在锑金矿熔炼产物中加入熔剂将炉渣成分调节至如下重量份:FeO:2(T50、SiO2:35 45、CaO:1.674 15 ； 2)将步骤1)调整后的锑金矿熔炼产物通过溜槽导入权利要求1飞之一所述的电热前床内，熔炼渣静置时间大于5h，锑锍静置时间大于16h，静置时控制电热前床内温度为IlOO0C 1350 V，夹杂于熔炼渣和锑锍中的金和锑充分沉淀分层，从熔炼渣和锑锍中滴落至电热前床底部形成贵锑，并保持电热前床底部的贵锑层厚度不小于50mm ； 3)所述电热前床内的熔炼渣、锑锍和贵锑静置分层后分别从相应的放渣口、锑锍排出口和贵锑排出口排出。
进一步地，所述溶剂由石灰石、石英砂和铁矿石组成。
以下对本发明作进一步的描述: 1)为了获得好的分层效果，熔炼渣需要具有好的流动性，熔体在电热前床内需要依靠炉渣导电发热，过 高和过低的炉渣电导率都对发热不利，流动性和导电性对炉渣成分都具有特定要求，需要通过加入少量熔剂将炉渣中的FeO、SiO2、CaO的质量份数调节为:FeO:20% 50%、SiO2:35% 45%、CaO:1.674 15%。
2)电热前床中熔炼渣和锑锍静置时间分别需要大于5h和大于16h，静置时需控制温度在110(Tl350°C，在该条件下夹杂于熔炼渣和锑锍中的金和锑都会有充分沉淀时间分层，最终从熔炼渣和锑锍中滴落至前床最底部，形成贵锑。
3)炉底贵锑的存在可确保金在锑中的充分溶解，为了保证金回收率，需要维持炉底贵锑层厚度始终不小于50mm。
4)为了达到上述工艺指标，采用如图1和图2所示电热前床，包括由红砖砌筑的炉基1，用于承托整个炉体重量，设置在炉基I上的炉壳2，炉壳由l(T20mm厚度钢板焊接而成，炉壳2内设置有炉砌体3,紧贴炉壳2设置一层IlOmm厚的石棉保温板和一层300mm厚的高铝质捣打料，炉底由530_厚的高铝砖砌住，炉缸侧墙由铬渣砖砌筑，炉顶由红砖砌筑。所述电热前床还包括传动装置4、骨架5、钢丝绳6、钢丝绳夹具7、拱脚梁8、拉杆9、平衡装置10、电极定位器11、电极夹持器12、钢丝绳13和滑轮座14，其中:传动装置4用于提升石墨电极时的传动，骨架5用作电极提升系统的支架，钢丝绳6、钢丝绳夹具7用作电极上下升降时引导绳，拱脚梁8用作炉顶拱支架梁，拉杆9对炉架起禁锢作用，平衡装置10用于平衡电极重量，电极定位器11主要用于防止电极过度降低，电极夹持器12由铸铜件组成，用于夹持石墨电极，并将变压器出来的低电压高电流传导至石墨电极，钢丝绳13和滑轮座14组成电极升降传动装置。5)电热前床需要设置合理的放渣口、锑锍排出口和贵锑排出口，通常在距耐火砖顶部往上0.6^1米处设置0 6 15cm大小的放渣口，在距耐火砖顶部往上0.3^0.6米处设置￠6 IOcm大小的锑锍排出口，放渣口和锑锍排出口都为平口。紧贴炉底耐火砖顶部开设￠6 IOcm大小的贵锑排出口，贵锑排出口斜上在距炉底耐火砖顶部0.2^0.5米处露头，在露头处砌筑虹吸放出口，这样就可以保持炉内贵锑层不被完全放出，可以始终炉底贵锑层厚度始终不小于50mm，由此使得金充分溶解在锑中。与现有技术相比，本发明的有益效果是:
1、本发明的处理量在30t/cTl50t/d范围内可调；
2、熔炼渣中的含金量降低到了小于0.5g/t，含锑量降低到了小于0.5%，锑硫中含金量降低到了小于5 g/t，含锑量降低到了小于2.5%，大大提高了有价金属回收率；
3、处理过程自动化操作水平大大提高，操作安全性明显改善。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
图1是本发明所述电热前床的正视 图2是本发明所述电热前床的侧视 图3是本发明所述电热前床熔池各层分布示意图。
在图中
1-炉基；2_炉壳；3_炉砌体；4_传动装置；5_骨架；6_钢丝绳；
7-钢丝绳夹具；8_拱脚梁；9-拉杆；10-平衡装置；11电极定位器；
12-电极夹持器；13-钢丝绳；14-滑轮座；15-放渣口 ； 16-虹吸口 ；
17-溜槽；18-放底口 ；19_熔炼渣层；20_锑锍层；21-贵锑层。
具体实施例方式某炼锑鼓风炉产出混合熔体量:40t/d。其中:炉渣30t/d，锑硫8 t/d，贵锑2 t/do计算得知平均每天产出的炉渣、锑锍和贵锑体积分别约9.115m3、1.343m3和0.211m3，三者合计10.669 m3。设计炉渣静置沉淀时间为8h，充分结合炉渣每班放炉一次、每天放炉三次的作业制度，每次需要放渣3m3 (=9.115/3m3)，而静置沉淀体积为9.115 + 24X8=3m3，也就是说需要设计6m3炉渣容积方可确保炉渣静置沉淀时间不小于8h。锑锍静置沉淀时间需要24h，每天放炉一次，每次放1.343m3,需要设计2.6m3方可确保锑锍静置沉淀时间不小于24h。为了确保贵锑与锑锍分层充分且在放贵锑时不将锑锍夹带放出，始终确保150mm(合11.25t)左右的贵铺层,每次放出1.5^1.8t贵铺,这样可以做到不额外添加毛铺补金，进而确保贵锑中较高金品位，减小炼金炉出力压力。如此可以看出，为了确保各物料具有充分沉降时间，需要IOm3左右的前床有效体积，选用IOm2电热前床，维持熔池深度为Im左右，可以达到处理要求。根据前床选型计算，确定熔池深度为lm，即渣线位置为炉底耐火砖顶部往上Im处。考虑到每天放三次炉渣，每次放3m3 (=9.115/3m3)，前床面积10m2，每次放渣深为
0.3m，放渣口底部为炉底耐火砖顶部往上0.7米处。每次从锑锍排出口放出锑锍1.343m3,即需要将熔池深度降低0.1343米，锑锍排出口为平口，由渣线往下0.6nT0.86m出为锑锍，将锑锍出口底部设置在渣线以下0.7m处，即炉底耐火砖顶部往上0.3m处，每次放锑锍至见炉渣后堵口。贵锑采用虹吸口放出，虹吸放出口底处与锑锍排出口齐平，熔池中为放尽的炉渣、锑锍和贵锑形成连通器，如图3所示:
贵铺虹吸口承压为
P 渣 gH渣+ P ggHg-p 贵梯 gH贵梯=(3 X0.3+5.2X0.15-7.5X0.15) X 9.8 X 1000=5.44kPa该压力存在，可以将贵锑顺利从虹吸口 16放出，当每次放出贵锑1.5^1.8t后需填堵虹吸口。当贵锑在压力下被放至深度还剩0.08m时，虹吸口 16两边压力平衡，贵锑不再流出，也就是说即使在不当操作下贵锑也不可能完全被放完，可确保炉内始终保持有一定厚度，不小于0.05m的贵铺存在。由上可知，电热前床熔池深度为Im,设计熔池中贵铺层21为150mm,铺锍层20为250mm，熔炼渣层19为600mm，放渣口底部距炉底700mm，锑锍排出口与贵锑虹吸放出口底部距炉底300mm。在上述结构电热前床中进行锑金矿熔炼产物分离试验，得熔炼渣中含金量小于
0.3g/t，含锑量〈0.4% ;锑硫中含金量小于2 g/t，含锑量小于1. 5%。上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
权利要求
1.一种锑金矿熔炼产物电热前床，包括炉基(1)，设置在炉基(I)上的炉底和炉壳(2)，设置在炉壳(2)顶端的炉顶，砌筑在炉壳(2)内侧的炉砌体(3);其特征是，所述炉壳(2)上方设有夹持石墨电极并将工作电流传导至石墨电极的电极夹持器(12)，所述炉壳(2)—侧设有控制电极夹持器(12)竖向运动的传动装置(4);所述炉壳(2)和炉砌体(3)上均开有溜槽接口( 17 )、放渣口( 15 )、锑锍排出口和贵锑排出口；所述放渣口( 15 )位于炉底顶面向上0.6m-lm处,所述铺锍排出口位于炉底顶面向上0.3m_0.6m处,所述贵铺排出口的出口端具有虹吸口( 16)，倾斜布置的该贵锑排出口的一端紧贴炉底顶面，另一端，即该贵锑排出口的出口端位于炉底顶面向上0.2m-0.5m处。
2.根据权利要求1所述的锑金矿熔炼产物电热前床，其特征是，所述炉顶具有拱脚梁(8)和防止石墨电极超出预定下降位置的电极定位器(11)。
3.根据权利要求1所述的锑金矿熔炼产物电热前床，其特征是，所述炉壳(2)—侧固定有骨架(5)，该骨架(5)的顶端装有滑轮座(14)，绕过滑轮座(14)上滑轮的钢丝绳的一端与所述电极夹持器(12)固定相连，另一端与所述传动装置(4)相连。
4.根据权利要求f3之一所述的锑金矿熔炼产物电热前床，其特征是，所述砌筑体(3)包括紧贴炉壳(2)内侧设置的石棉保温板和紧贴石棉保温板内侧设置的高铝质捣打料层，高铝质捣打料层内侧设有铬渣砖砌筑的炉缸侧墙；所述炉壳(2)由钢板制成，厚度为10cnT20cm ;所述炉底由高招砖砌筑,所述炉顶由红砖砌筑而成。
5.根据权利要求f3之一所述的锑金矿熔炼产物电热前床，其特征是，所述炉壳(2)和炉砌体(3 )上均开有放底口( 18 )，该放底口( 18 )位于炉底顶面，所述放底口( 18 )为口径6cm 10cm的放底平口。
6.根据权利要求f 3之一所述的锑金矿熔炼产物电热前床，其特征是，所述放渣口(15)为口径6cnTl5cm的平口 ；所述锑锍排出口为口径6cnTl0cm的平口 ；所述贵锑排出口的口径为6 cm 10cm。
7.—种锑金矿熔炼产物电热前床高效分离的方法，其特征是，包括如下步骤: O在锑金矿熔炼产物中加入熔剂将炉渣成分调节至如下重量份:FeO:2(T50、SiO2:35 45、CaO:1.674 15 ； 2)将步骤I)调整后的锑金矿熔炼产物通过溜槽导入权利要求1飞之一所述的电热前床内，熔炼渣静置时间大于5h，锑锍静置时间大于16h，静置时控制电热前床内温度为IlOO0C 1350 V，夹杂于熔炼渣和锑锍中的金和锑充分沉淀分层，从熔炼渣和锑锍中滴落至电热前床底部，形成贵锑，并保持电热前床底部的贵锑层厚度不小于50mm ； 3)所述电热前床内的熔炼渣、锑锍和贵锑静置分层后分别从相应的放渣口、锑锍排出口和贵锑排出口排出。
8.根据权利要求7所述锑金矿熔炼产物电热前床高效分离的方法，其特征是，所述溶剂由石灰石、石英砂和铁矿石组成。
全文摘要
本发明公开了一种锑金矿熔炼产物电热前床及锑金矿熔炼产物分离的方法，所述锑金矿熔炼产物电热前床，包括炉基、炉底、炉壳、炉顶和炉砌体；所述炉壳上方电极夹持器，所述炉壳一侧设有传动装置；所述炉壳和炉砌体上均开有溜槽接口、放渣口、锑锍排出口和贵锑排出口。所述锑金矿熔炼产物分离的方法将锑金矿熔炼产物放出直接由溜槽流入本发明所述的电热前床内，通过分别调节熔炼渣、锑锍以及贵锑层深度来控制各熔体在电热前床中沉淀静置时间，达到各自高效分离的效果。本发明分离后熔炼渣中的含金量降低到了小于0.5g/t，含锑量降低到了小于0.5%，锑硫中含金量降低到了小于5g/t，含锑量降低到了小于2.5%，大大提高了有价金属回收率。
文档编号C22B30/02GK103173618SQ20131007261
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月7日 优先权日2013年3月7日
发明者刘维, 阳振球, 蔡练兵, 刘锐, 曾铁平, 张忠国, 覃文庆, 汤孝书, 贾晓波 申请人:中南大学, 湖南辰州矿业股份有限公司