一种氢气还原锑氧的方法

本发明涉及有色金属火法冶金，具体为一种氢气还原锑氧的方法。

背景技术：

1、锑是一种比稀土更稀缺的国家战略资源，美称工业万金油，在阻燃剂、新能源电池、半导体、国防武器、催化剂等重要领域发挥着关键作用。但是，全球锑矿资源极其稀少，面临资源枯竭，而铅、铜、镍等有色冶金过程产生一种含sb2o3≥30％的锑氧粉，是回收利用锑的珍贵原料。然而，传统的锑氧粉碳热还原技术主要利用锑、砷、铅、硅、铁等氧化物与碳还原特性差异，在1000℃-1200℃进行高温还原，锑、砷、铅等氧化物还原形成金属锑，硅、铁等氧化物与造渣剂形成泡渣。锑氧粉碳热还原技术能耗高、还原强度低、热效率低，周期长达20天，每生产1吨锑约需优质煤0.4吨，处理能力仅为0.5-0.8t/(m2·d)，热效率低至15％-30％；产生大量co2、so2，so2尾气浓度仅为0.3％-0.8％，只能采用石灰吸收法简单处理，对环境污染严重。酸溶解还原和碱-酸联合还原技术是利用强酸、强碱、铁粉等试剂对锑氧进行溶解、还原、置换制备海绵锑，其转化程度要求高，难以有效控制反应进程，设备防腐要求高、浸出液难以净化，循环利用率低，耗水严重，废水、废渣产出量大且难以处理。

2、锑氧粉还原转化的现有工艺存在效率低、污染重、高砷危废渣处理难等共性问题，与“双碳”目标和清洁生产的发展趋势不符，严重制约了锑氧绿色高效转化和行业高质量发展。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种氢气还原锑氧的方法，解决了锑氧粉还原转化的现有工艺存在效率低、污染重、高砷危废渣处理难等共性问题，该方法契合“双碳”目标和清洁生产的发展趋势，有利于锑氧的绿色高效转化和行业高质量发展。

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：一种氢气还原锑氧的方法，包括以下具体步骤：

5、s1、首先往锑氧粉中加入去离子水，并且制成不同粒径的球形颗粒；

6、s2、将制造完成的锑氧粉颗粒放入干燥箱内进行干燥处理；

7、s3、取干燥后的球形颗粒放入炉中，抽真空充氩气，排除炉内空气，充入氩气使炉内达到一定压强，保持压强并且进行升温；

8、s4、当炉内温度升至需要的温度时，放出氩气，同时往炉内充入氢气，反应结束后，放出氢气，通入氩气进行保压降温，降至室温取出物料进行检测。

9、优选的，所述锑氧粉是铅、铜、镍等有色金属冶炼过程中产生含sb2o3≥30％的氧化副产物。

10、优选的，所述s1中球形颗粒直径1mm-100mm。

11、优选的，所述s2中干燥温度50℃-200℃，干燥时间1h-48h。

12、优选的，所述s3中氩气纯度≥99.999％，抽真空充氩气的次数为1-10次，炉体内充入氩气压强为0-0.3mpa。

13、优选的，所述s4中氢气纯度≥99.999％，温度为100℃-1200℃，反应时间为10min-1500min，炉体内充入氢气后压强为0-0.3mpa或载氢流量1ml/min-400ml/min，氩气保压降温的压强为0-0.3mpa。

14、(三)有益效果

15、本发明提供了一种氢气还原锑氧的方法。具备以下有益效果：

16、1、本发明以氢气作为还原剂，清洁高效的还原了铅、铜、镍等有色金属冶炼过程中产生含含sb2o3≥30％的氧化副产物。

17、2、本发明绿色、高效，操作简便，可以清洁高效的还原锑氧粉，解决了现有锑氧还原工艺存在效率低、污染重、高砷危废渣处理难等共性问题，有利于实现铅、铜、镍等有色金属冶炼行业中锑氧粉的清洁高效处置。

技术特征：

1.一种氢气还原锑氧的方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的一种氢气还原锑氧的方法，其特征在于：所述锑氧粉是铅、铜、镍等有色金属冶炼过程中产生含sb2o3≥30％的氧化副产物。

3.根据权利要求1所述的一种氢气还原锑氧的方法，其特征在于：所述s1中球形颗粒直径1mm-100mm。

4.根据权利要求1所述的一种氢气还原锑氧的方法，其特征在于：所述s2中干燥温度50℃-200℃，干燥时间1h-48h。

5.根据权利要求1所述的一种氢气还原锑氧的方法，其特征在于：所述s3中氩气纯度≥99.999％，抽真空充氩气的次数为1-10次，炉体内充入氩气压强为0-0.3mpa。

6.根据权利要求1所述的一种氢气还原锑氧的方法，其特征在于：所述s4中氢气纯度≥99.999％，温度为100℃-1200℃，反应时间为10min-1500min，炉体内充入氢气后压强为0-0.3mpa或载氢流量1ml/min-400ml/min，氩气保压降温的压强为0-0.3mpa。

技术总结
本发明提供一种氢气还原锑氧的方法，涉及有色金属火法冶金技术领域。该氢气还原锑氧的方法，包括以下具体步骤：S1、首先往锑氧粉中加入去离子水，并且制成不同粒径的球形颗粒；S2、将制造完成的锑氧粉颗粒放入干燥箱内进行干燥处理；S3、取干燥后的球形颗粒放入炉中，抽真空充氩气，排除炉内空气，充入氩气使炉内达到一定压强，保持压强并且进行升温；S4、当炉内温度升至需要的温度时，放出氩气，同时往炉内充入氢气，反应结束后，放出氢气，通入氩气进行保压降温，降至室温取出物料进行检测。本发明以氢气作为还原剂，清洁高效的还原了铅、铜、镍等有色金属冶炼过程中产生含Sb<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;≥30％的氧化副产物。

技术研发人员：孔祥峰,高哲,杨斌,刘大春,徐宝强,蒋文龙,田阳,杨红卫,杨佳,王飞,曲涛,熊恒,吴鉴,孔令鑫,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：2024/1/15