一种粗锑氧真空高效富集三氧化二锑的方法

本发明涉及有色金属冶金，具体为一种粗锑氧真空高效富集三氧化二锑的方法。

背景技术：

1、我国有色金属冶炼系统每年不可避免地产生数万吨的粗锑氧，锑氧指代三氧化二锑，其中主要含有65％左右的三氧化二锑，同时还伴有30％左右的三氧化二砷和5％左右的氧化铅、氧化铋、氧化铜等有价金属氧化物。粗锑氧中的砷阻碍粗锑氧的综合回收利用，影响锑氧(sb2o3)产品质量，损害了企业的经济利益。

2、目前，从粗锑氧中除砷并富集三氧化二锑主要有火法冶金和湿法冶金两种方法。

3、传统火法冶金常利用砷、锑氧化物的不同挥发特性除砷并富集锑氧，先通过反射炉在1100℃下加入碳和碳酸钠等试剂进行15天的高温还原熔炼从粗锑氧中的初步除砷，并得到锑含量75％的粗锑，粗锑在730～750℃条件下再进行7天的氧化吹炼使粗锑中的锑与铅铋分离，粗锑氧化得到三氧化二锑含量85％左右的精锑氧产品。其优点是能处理大批量粗锑氧，但传统火法冶金过程存在生产周期长、环境污染严重、能耗高、有价金属综合回收率低等问题；如还原熔炼过程需加入大量的碳和碳酸钠，每生产1吨粗锑约需优质煤0.4吨，处理能力仅为0.5～0.8t/(m2·d)，周期长达20天，热效率低至15％～30％，碳热还原过程会导致大量co2尾气产生，每产生0.3～0.4吨的粗锑，将排放超过2吨的co2；在氧化吹炼过程中砷易氧化挥发成as2o3烟尘难以集中收集，且as2o3的去除率低于71.00％，导致即使在600℃以上，精三氧化锑产品中仍有as残留，且含砷量高于10％，危险的as2o3粉尘在后续氧化吹炼过程中很难去除，导致精锑氧产品的品味无法继续提高，严重影响精锑氧产品的质量和价格，同时氧化吹炼过程中需吹入大量空气进行氧化，导致大量so2尾气产生，且其中so2浓度仅为0.3％～0.8％，无法进行制酸回收，只能采用石灰吸收法简单处理，对环境污染严重。

4、湿法脱砷是将烟尘经浸出过程使砷进入浸出后液，再加以脱除的方法。目前已有的含砷烟尘湿法浸出工艺分为酸浸、碱浸和水浸，从浸出液中进行脱砷的方法有萃取、离子交换法、沉淀法、吸附法等。但这些湿法冶金方法都存在固有的缺点，采用的是中强酸或中强碱作为浸出剂，设备及装置性材料要求高，浸出剂用量大，过程中易产生一些有害气体，废液、废水量大，同时处理过程中存在一定的环保风险等缺点。为避免上述除砷方法的缺点，选择一种高效、便捷、高选择性、无消耗试剂和无污染的方法是有意义的。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、本发明针对现有技术中粗锑氧除杂富集制备精三氧化二锑的还原熔炼-氧化吹炼工艺流程长、试剂消耗量大、资源回收难、尾气排放量大、含砷物质难收集等问题，从减少污染物、富集精锑氧、有效除砷和综合回收铅铋等有价金属的角度出发，提出了一种从粗锑氧中高效富集三氧化二锑、清洁除砷的新技术。本发明通过低压蒸馏工艺对粗锑氧进行控温控压蒸馏，过程中无试剂消耗、无杂质元素引入、无废气排放，解决传统工艺富集三氧化二锑效率低、能耗高、污染大和试剂使用量多等问题，同时通过清洁除砷、高效富集三氧化二锑及有价金属铅铋综合回收，实现粗锑氧中锑、铅、铋金属的分值利用及冶炼系统中砷元素开路，实现锑冶炼行业的可持续发展。该方法工艺简单、流程短、效率高、无试剂消耗，清洁绿色地从粗锑氧中高效制备三氧化二锑。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种粗锑氧真空高效富集三氧化二锑的方法，包括以下步骤：

5、步骤一：粗三氧化二锑进行蒸馏除砷，得到脱砷三氧化二锑和粗三氧化二砷，即在蒸馏的过程中三氧化二砷以及相关的杂质升华脱除，收集粗三氧化二砷，可以作为砷的化合物的生产原料。

6、步骤二：脱砷三氧化二锑进行蒸馏富集三氧化二锑，得到精三氧化二锑产品，蒸馏时三氧化二锑气化挥发，收集则获得精三氧化二锑，同时残留物为高铅铋氧化物，可以回收再利用其中的铅铋金属。

7、两次的蒸馏均在低压接近真空的环境中进行。

8、优选的，本方法所使用的粗三氧化二锑是有色金属冶炼过程中产生的富锑含砷物料。

9、优选的，所述步骤一中采用低温低压蒸馏，并且体系压力1～50pa，蒸馏温度300～450℃，根据处理物料的量，可设定的蒸馏时间为30～120min，例如100g粗三氧化二锑，可进行蒸馏时间60min。

10、优选的，所述步骤二中采用高温低压蒸馏，并且体系压力1～50pa，蒸馏温度450～600℃，同样根据处理物料的量，可设定的蒸馏时间为60～180min，例如100g脱砷三氧化二锑，可进行蒸馏时间90min。

11、(三)有益效果

12、本发明提供了一种粗锑氧真空高效富集三氧化二锑的方法。具备以下有益效果：

13、1、本发明，通过低压蒸馏工艺实现粗锑氧清洁除砷并高效富集三氧化二锑，同时有效回收铅、铋等有价金属，实现粗锑氧二次回收利用。

14、2、本发明，工艺简单、流程短、效率高、无试剂消耗、无废气排放，绿色高效地从粗锑氧中提纯三氧化二锑，解决传统粗锑氧提纯工艺提纯能耗大、环境负担重、处理工序繁琐等行业痛点。

技术特征：

1.一种粗锑氧真空高效富集三氧化二锑的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种粗锑氧真空高效富集三氧化二锑的方法，其特征在于：本方法所使用的粗三氧化二锑是有色金属冶炼过程中产生的富锑含砷物料。

3.根据权利要求1所述的一种粗锑氧真空高效富集三氧化二锑的方法，其特征在于：所述步骤一中采用低温低压蒸馏，并且体系压力1～50pa，蒸馏温度300～450℃。

4.根据权利要求1所述的一种粗锑氧真空高效富集三氧化二锑的方法，其特征在于：所述步骤二中采用高温低压蒸馏，并且体系压力1～50pa，蒸馏温度450～600℃。

技术总结
本发明提供一种粗锑氧真空高效富集三氧化二锑的方法，涉及有色金属冶金领域。该富集三氧化二锑的方法，包括以下步骤：步骤一：粗三氧化二锑进行蒸馏除砷，得到脱砷三氧化二锑和粗三氧化二砷；步骤二：脱砷三氧化二锑进行蒸馏富集三氧化二锑，得到精三氧化二锑产品。本发明利用粗锑氧中各组元气化、挥发、冷凝特性，基于真空蒸馏的独特优势，在低压密闭环境中处理有色金属冶炼过程中产生的粗锑氧，通过低压低温蒸馏实现粗锑氧的高效脱砷，脱砷残留物经低压高温蒸馏实现三氧化锑的分离与富集，即利于砷的无害化回收和资源化利用、三氧化二锑的高效富集，适用于有色金属冶炼过程中粗锑氧清洁高效处置。

技术研发人员：孔祥峰,李绍雄,杨斌,刘大春,徐宝强,蒋文龙,田阳,王飞,曲涛,杨佳,孔令鑫,熊恒,吴鉴,查国正
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16