一种炼锑的同时分离锑、金的工艺的制作方法
【专利摘要】一种炼锑的同时分离锑、金的工艺，包括以下过程：将鼓风炉中挥发熔炼得到的含金氧粉加入反射炉中，在800～1000℃下还原熔炼得到含金精锑，然后将含金精锑加入锑白炉中，在900-1100℃下鼓入空气或氧气进行吹炼，使锑氧化并以氧化锑形式挥发，通过收集冷却后得到锑白，金沉降在浓缩的底水锑液中。本发明在不改变原有设备的结构的情况下，设计一套既能够有效回收金，又能够得到合格的锑白产品，且无需使用灰吹炉、降低成本、缩短生产周期、减少跑冒滴漏、提高锑的直收率、节能降耗、简化工艺过程与大大降低职业危害的一种炼锑的同时分离锑、金的工艺。
【专利说明】一种炼锑的同时分离锑、金的工艺
【技术领域】
[0001] 本发明属于火法冶金领域，具体涉及一种炼锑的同时分离锑、金的工艺。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中，主要是通过灰吹炉回收金，整个炼锑工艺过程包括鼓风炉-灰吹 炉-反射炉-合格产品直接销售（不合格部分经过锑白炉继续处理）。锑金共生原料处理 主要通过鼓风炉实现金锑分离，金富集于底水中，锑则氧化为粗级氧化锑进入布袋收尘室， 进入到精炼工序，由于机械作用，鼓风炉粗级氧化锑产品中含有5-8克金/吨氧化锑。由于 金的价值高，因此对于该部分金，传统的方式为鼓风炉粗级氧化锑在入反射炉冶炼成品锑 锭前先入灰吹炉灰吹熔炼，使金金属富集于底水，而微含金灰吹氧化锑再入炼锑反射炉冶 炼成成品锑。但由于进入灰吹炉之前的粗级氧化锑中含有的金属杂质种类多，且杂质含量 高，进入灰吹炉灰吹熔炼时，金与其它金属杂质混合，难以得到有效地回收，且微含金灰吹 氧化锑在经过反射炉之后，也无法在后续的锑白炉中进一步回收其中的微量金。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于在不改变原有设备的结构的情况下，设计一套既能够有效回收 金，又能够得到合格的锑白产品，且无需使用灰吹炉、降低成本、缩短生产周期、减少跑冒滴 漏、提高锑的直收率、节能降耗、简化工艺过程与大大降低职业危害的一种炼锑的同时分离 锑、金的工艺。
[0004] 具体的技术方案
[0005] 锑产品主要以锑白、精锑为主，冶炼锑白原料为精锑。本发明取缔了鼓风炉含金氧 粉入灰吹炉这道工序。鼓风炉含金氧粉直接入反射炉还原精炼成含金精锑，再进锑白炉吹 炼成三氧化二锑（锑白），精锑中的金通过锑白炉富集在底水中得到回收。实现锑产品的多 元化销售，经过工业实践，通过将精锑入锑白炉冶炼不仅达到金、锑有效分离，并将精锑转 化为合格锑白。
[0006] -种炼锑的同时分离锑、金的工艺，包括以下过程：将鼓风炉中挥发熔炼得到含金 氧粉加入反射炉中，在800?KKKTC下还原熔炼得到含金精锑，然后将含金精锑加入锑白 炉中，在900-1KKTC下鼓入空气或氧气进行吹炼，使锑氧化并以氧化锑形式挥发，通过收集 冷却后得到锑白，金沉降在浓缩的底水锑液中；
[0007] 其中，含金精锑中锑的含量为99. 65质量％以上，金的含量为3?7g/t。
[0008] 锑白炉中的吹炼温度优选为950-1050°C。
[0009] 所述鼓入空气或氧气进行吹炼过程中，优选分两次鼓入，第一次鼓入空气或氧气 的流量为8?13m 3/min，第二次鼓入空气或氧气的流量与第一次鼓入空气或氧气的流量之 比为4-8:1。
[0010] 第二次鼓入空气或氧气的流量与第一次鼓入空气或氧气的流量之比优选为 5-6:1。 toon] 第一次鼓入空气或氧气的时间点为含金精锑即将完全熔化时鼓入，使精锑处于完 全熔融的状态。含金精锑完全熔融时，用鼓风机向锑白炉内第二次鼓入空气，使锑液处于强 烈的沸腾状态，气泡形成极大的挥发表面积，使锑大量蒸发并随气体带出熔池。蒸发的锑在 炉内空间被氧化为Sb20 3，在炉顶与大量冷风相遇，气态Sb203即迅速冷凝为固体颗粒，经过 旋风收尘分离出异物和粗粒锑白后，由布袋收尘器收集，即得锑白产品。
[0012] 每吨含金精锑的吹炼时间优选为1. 5?1. 7h。
[0013] 含金氧粉中铺的含量为75. 87%质量以上，金的含量为0. 4g/t以下。
[0014] 鼓风炉中使用的原料为锑金精矿，锑金精矿中锑的含量为40质量％以上，金的含 量为30?100g/t。
[0015] 所述锑白炉中的具体操作为：首先，将锑白炉烘炉并升温，升温过程中产生的烟气 通过收尘系统收尘，炉温达到900-1100°C时，将含金精锑加入锑白炉中熔炼，并关闭收尘系 统，然后开启锑白炉主抽风机，向炉内继续添加含金精锑，得到锑液，再向锑液内鼓入空气 或氧气，锑液经过氧化后挥发得到的氧化锑挥发物进入结晶器，迅速冷却，再经过沉降室、 旋风收尘器、主抽风机、烟道，进入布袋收尘器，氧化锑产品收集在旋风收尘器、布袋收尘器 中，金则富集于底水中。
[0016] 上述吹炼温度优选为950_1050°C。
[0017] 上述鼓入空气或氧气进行吹炼过程中，分两次鼓入，第一次鼓入空气或氧气的流 量为8?13m 3/min，第二次鼓入空气或氧气的流量与第一次鼓入空气或氧气的流量之比为 4- 8:1。
[0018] 第二次鼓入空气或氧气的流量与第一次鼓入空气或氧气的流量之比优选为 5- 6:1。
[0019] 含金精锑优选从锑白炉的炉顶通过斗口加入炉内。
[0020] 迅速冷却的方式优选为：向结晶器中鼓入大量的空气，使得蒸气温度迅速冷却至 200°C以下。
[0021] 布袋收尘器中的滤布优选采用蚕丝绸制作。
[0022] 滤布过滤速度优选0· 2?0· 3m/min。收尘效率可达99. 5%。
[0023] 其中，所用反射炉的熔体温度优选不超过1000°C，从而防止含金氧粉过度挥发。
[0024] 本发明的整套工艺中对鼓风炉和反射炉的工艺条件无特殊要求，S卩，鼓风炉和反 射炉的工艺条件不需要作任何调整和改变，按照原工艺条件操作即可。
[0025] 本发明的原理
[0026] 粗锑液在一定的炉温的环境下，通过鼓入空气，优先氧化挥发锑，产出二次锑氧， 其主要的反应如下：
[0027] 4/3Sb(s，1)+02 = 2/3Sb 203 (s) Λ GO =-111810+42. 03T 298 ?928K
[0028] 4/3Sb (s，1) +02 = 2/3Sb 203 (1) Δ GO = -104800+34. 7T 928 ?1698K
[0029] 4/3Sb (1，g) +02 = 2/3Sb 203 (g) Λ GO = -154420+63. 64T 169 ?2000K
[0030] 氧化过程中，锑得以氧化，放出大量的热，促进了锑的挥发，同时空气被预热，金属 的氧化速度迅速提高。
[0031] 本发明的有益效果
[0032] 在现有技术中，为得到合格的精锑产品并回收金，使用的是鼓风炉-灰吹炉-反射 炉-锑白炉的四道工序，鼓风炉粗级氧化锑在入反射炉冶炼成品锑锭前先入灰吹炉灰吹熔 炼，使金金属富集于底水，但由于金属种类多，杂质含量高，金不能得到有效的回收。本发 明的发明人为改变这种现状，进行了大量的研究，尝试过改善工艺参数等不同的方法，但均 未获得理想的效果。通过长期的实验，发明人尝试通过取消灰吹炉工序以及改善工艺过程 的协同配合，意外地发现该工艺不仅能够得到合格的锑白产品，还能够高效地回收金。具体 的，将鼓风炉中挥发熔炼得到的含金氧粉加入反射炉中，在800?1000°C下还原熔炼得到 含金精锑，然后将含金精锑加入锑白炉中，在900-1100°C下鼓入空气或氧气进行吹炼，使锑 氧化并以氧化锑形式挥发，通过收集冷却后得到锑白，金沉降在浓缩的底水锑液中；取消灰 吹炉后，进入锑白炉的原料为含金精锑，将含金精锑加入锑白炉后，通过在900-1KKTC下鼓 入空气或氧气进行吹炼，不仅能够得到合格的锑白产品，且使金的回收率相对现有技术大 大增加。此外，本发明工艺还具有在锑白炉回收金，利用的是冶炼锑白的成本，可缩短物料 中转时间，缩短锑的生产周期，真正做到快进快出，减少生产周期带来的风险。另外，本发明 通过减少使用灰吹炉这一工序、缩短流程，可减少该工序的跑冒损失，提高锑直回收率。而 且，进一步从社会影响效益上看，取消灰吹炉在员工职业危害，节能降耗，适应发展需求，缩 短工艺流程等方面有着积极的作用。并解决了现有技术无法有效回收金的缺陷。减少了 金的损失，缩短了锑白的生产周期，减少了跑冒滴漏的现象，节能降耗，简化了原有的工艺 过程。通过具体实验证明，本发明不仅成本大大降低，且锑直收率达90 %以上，金的回收率 95%以上，金的富集比达到15?50倍。且本发明进一步改善了锑白炉的操作条件，从而更 好地保障了良好的分离金和锑的效果以及合格的锑白产品的获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0033] 图1为本发明的具体工艺流程图。
[0034] 图2为锑白炉中的具体工艺流程图。
【具体实施方式】
[0035] 以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
[0036] 本发明工业化生产的流程如下：
[0037] 本发明的生产流程分为鼓风炉挥发熔炼-反射炉精炼-锑白炉吹炼三个主要组 成部分。锑金精矿通过皮带输送至鼓风炉，通过加入焦炭、铁矿石、石灰石等辅料在900? 1KKTC进行挥发熔炼，鼓风炉中装有冷却收尘装置，得到含金氧粉，含金氧粉通过空压机气 动输送至反射炉；反射炉以重油为燃料升至800?1000°C，加入还原性的白煤、烧碱、除铅 齐U、等辅料使得含金氧粉充分还原为含金精锑，该含金精锑中含Sb99. 65质量％以上，金的 含量为3?7g/t，含金精锑通过铸锭机浇铸成规则形状，通过汽车转运至锑白炉内，锑白 炉开炉时以烟煤或重油为燃料进行升温至700°C，将含金精锑投入锑白炉中，继续升温至 900-1100°C，通过向炉内两次鼓入空气使含金精锑充分氧化为三氧化二锑，三氧化二锑经 过后续的冷却结晶、收尘工序得到合格的锑白（即商品三氧化二锑），金则由于与锑的蒸 汽压和挥发性的差异富集于炉内底水中，达到回收金的效果，从而实现金、锑一部分离的目 的。
[0038] 对实际操作过程中本发明相对现有技术的经济效益进行对比。
[0039] 取消灰吹炉之后，成本的变化主要有以下几点：一是减少含金氧粉通过灰吹炉处 理的成本，二是反射炉直接处理含金氧粉的成本和处理灰吹氧粉成本比较，三是含金精锑 在锑白炉处理的成本，四是含金底水锑液在冶炼厂的处理成本。
[0040] ①含金氧粉通过灰吹炉处理所需的成本
[0041] 发明人在实验过程中，为获得含金精锑8560吨，含金金属量72. 111kg，需要投入 的锑氧重量为10976. 96吨，锑金属量为8778. 27吨（按锑氧含锑79. 97 %计算），金金属量 为77. 033千克，锑直收率按照86. 36%计算，锑氧品位按照77. 32%计算，灰吹炉投入锑氧 量为 8778. 27 + 86. 36% +77. 32%= 13146. 33 吨。
[0042] 灰吹炉实际处理锑氧单位成本1298元/吨，含金氧粉通过灰吹炉处理，则处理成 本为：13146. 33X 1298 = 1706. 39 万元。
[0043] ②反射炉直接处理含金氧粉的成本和处理灰吹氧粉成本比较
[0044] 反射炉成本主要取决于砷含量、铅含量及氧粉质量带来的还原、熔炼除杂时间及 成本。灰吹氧粉与鼓风炉含金氧粉主要区别是灰吹氧粉含铅、含金低于鼓风炉含金氧粉，锑 含量略高于鼓风炉含金氧粉。
[0045] 冶炼时间方面：
[0046] 无金精锑的冶炼时间为3. 01h/t，有金精锑的冶炼时间为2. 92h/t。所以冶炼时间 方面，有金精锑并不比无金精锑时间长，也就是说成本没有增加。
[0047] 反射炉除铅成本：
[0048] 通过质量监测管理系统数据统计，灰吹炉中转氧含铅品位为0. 44%，鼓风炉锑氧 含铅品位为0. 49%，反射炉除铅效果为4. 89,除铅剂价格为6193元/吨，则除铅成本增加 为：
[0049] 反射炉直接处理有金氧锑氧量X (鼓风炉锑氧含铅品位-灰吹炉中转氧含铅品 位）X4. 79X2013 年除铅剂价格=10976. 96tX (0· 55% - 0· 44% ) X4. 89X6193 元/t = 36. 57万兀
[0050] ③含金精锑在锑白炉处理的成本
[0051] 含金精锑在锑白炉回收金，利用的是冶炼锑白的成本，无成本增加。
[0052] ④含金底水锑液在冶炼厂的处理成本
[0053] 含金底水锑液按照炼金工序的处理成本2797元/公斤计算，其他物料按照全 厂金的分摊处理成本26219元/公斤计算，则含金底水锑液在冶炼厂的处理成本为： (12. 223Χ2797) + (42· 386X26219) = 114. 55 万元。
[0054] 经济效益
[0055] 本效益计算铺价取5. 43万元/t，金价取28. 67万元/千克。
[0056] a、取消灰吹工序成本节约如下：
[0057] 灰吹炉处理含金精锑的处理成本一（反射炉处理含金氧粉增加的成本+含金底水 锑液的处理成本）=1706. 39万元一（36. 57+114. 55) = 1555. 27万元
[0058] b、取消灰吹工序增加的金属损失价值如下：
[0059] 取消灰吹工序前后增加金损失价值一取消灰吹工序之后减少的锑损失价值= (14. 879-6. 843) X 28. 67 万元 / 千克一84. 87 X 5. 43 万元 /t = -230. 45 万元
[0060] 综上所述，取消灰吹工序创造的经济效益为a - b = 1555. 27 -（-230. 45)= 1785. 52 万元。
[0061] 社会效益评价
[0062] 灰吹工序少处理一万多吨锑氧，减少了员工人数和员工在灰吹炉的作业时间，降 低了员工的职业危害。
[0063] 减少一道工序，就减少了能源消耗和污染物的排放，更符合环保的要求。
[0064] 表1为发明人在具体实验过程中按照本发明将含金精锑经过锑白炉处理后得到 的金属平衡表
[0065]
【权利要求】
1. 一种炼锑的同时分离锑、金的工艺，包括以下过程：将鼓风炉中挥发熔炼得到的含 金氧粉加入反射炉中，在800?1000°C下还原熔炼得到含金精锑，然后将含金精锑加入锑 白炉中，在900-1KKTC下鼓入空气或氧气进行吹炼，使锑氧化并以氧化锑形式挥发，通过收 集冷却后得到锑白，金沉降在浓缩的底水锑液中； 其中，含金精锑中锑的含量为99. 65质量％以上，金的含量为3?7g/t。
2. 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，锑白炉中的吹炼温度为950-1050°C。
3. 根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，所述鼓入空气或氧气进行吹炼过程 中，分两次鼓入，第一次鼓入空气或氧气的流量为8?13m 3/min，第二次鼓入空气或氧气的 流量与第一次鼓入空气或氧气的流量之比为4-8:1。
4. 根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，第二次鼓入空气或氧气的流量与第一次 鼓入空气或氧气的流量之比为5-6:1。
5. 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，每吨含金精锑的吹炼时间为1. 5?1. 7h。
6. 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，含金氧粉中锑的含量为75. 87%质量以 上，金的含量为〇. 4g/t以下。
7. 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，鼓风炉中使用的原料为锑金精矿，锑金精 矿中锑的含量为40质量％以上，金的含量为30?100g/t。
8. 根据权利要求1、5、6或7任一项所述的工艺，其特征在于，锑白炉中的具体操 作为：首先，将锑白炉烘炉并升温，升温过程中产生的烟气通过收尘系统收尘，炉温达到 900-1KKTC时，将含金精锑加入锑白炉中熔炼，并关闭收尘系统，然后开启锑白炉主抽风 机，向炉内继续添加含金精锑，得到锑液，再向锑液内鼓入空气或氧气，锑液经过氧化后挥 发得到的氧化锑挥发物进入结晶器，迅速冷却，再经过沉降室、旋风收尘器、主抽风机、烟 道，进入布袋收尘器，氧化锑产品收集在旋风收尘器、布袋收尘器中，金则富集于浓缩的底 水铺液中。
9. 根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，锑白炉中的吹炼温度为950-1050°C。
10. 根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，所述鼓入空气或氧气进行吹炼过程中， 分两次鼓入，第一次鼓入空气或氧气的流量为8?13m 3/min，第二次鼓入空气或氧气的流量 与第一次鼓入空气或氧气的流量之比为4-8:1。
11. 根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，第二次鼓入空气或氧气的流量与第一次 鼓入空气或氧气的流量之比为5-6:1。
12. 根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，含金精锑从锑白炉的炉顶通过斗口加入 炉内。
13. 根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，迅速冷却的方式为：向结晶器中鼓入大 量的空气，使得蒸气温度迅速冷却至200°C以下。
14. 根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，布袋收尘器中的滤布采用蚕丝绸制作； 滤布过滤速度0. 2?0. 3m/min。
【文档编号】C22B11/02GK104152721SQ201410421460
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】杨雅历, 吴江鸿, 彭德淼, 管挥, 肖世大, 何双 申请人:湖南辰州矿业股份有限公司, 常德辰州锑品有限责任公司