专利名称：锌铅锑硫化矿直接获取金属新工艺的制作方法
硫化矿(锌、锑、铅)直接获取金属新工艺属于有色金属提取冶金技术领域。
由于现有炼锌、炼锑及炼铅采用传统工艺，污染极为严重。二氧化硫、氧化烟尘及金属粉尘不仅污染大气而且使生产劳动条件恶化。迄今为止，世界各国对硫化矿的处理在工业上尚未找到一个合理、经济而污染少的方法。美国Utah大学H·y·Sohn教授曾发表过ZnS+CaO用水蒸汽氧化的动力学研究的文章，但他并未提出继之以后的还原、挥发、直接获取锌的方法，因此未形成提取锌的工艺流程。有人曾采用低温氧化焙烧然后再还原的方法来处理辉锑矿，但此工艺仍然沿用传统的工艺原则，只是温度较低，因为是氧化焙烧，虽然在封闭体系中进行仍产生大量SO2，需要净化处理，增加了工艺负担，且金属回收率只达95%。此工艺也未阐明还原后的金属锑如何从渣中分离出来。
本发明的目的在于采用密闭体系将粉矿混以固硫剂制粒或压块，后用水蒸气和水煤气在同一设备中分别完成氧化-还原和挥发操作获得液态金属(锌、锑、铅)，解决SO2的污染问题。
本发明是结合所处理的物料点，即铅、锌、锑金属及其氧化物、硫
2.对于方铅矿、辉锑矿对于方铅矿、辉锑矿没有蒸气处理阶段，只有还原和挥发二个阶段，两阶段亦在同一个反应器中进行，还原温度900～950℃，挥发温度对铅而言在1250～1300℃对锑而言为1450℃左右。还原反应如下
说明书附
图1为本发明的工艺流程图，图2为反应器示意图，图中(1)为反应筒，(2)加料装置，(3)冷凝器，(4)排料装置，(5)排矿辊，(6)电加热系统。
本工艺与现有技术相比具有以下优点1.与固硫剂结合生成CaS渣，处理渣可综合回收硫(易转化为CaSO4亦可转化为元素硫并再生CaO)。
2.挥发分离彻底，获液态金属，渣含金属低。
3.蒸气处理，还原及挥发均在一个反应器中进行，流程简单，设备投资省。
4.用水煤气或氢气直接一步还原，劳动条件好，污染很小。化物均具有易挥发和低熔点的特点，采用低温还原(对硫化锌矿，则需预先用蒸汽处理)，继之以高温挥发而获取锌、铅、锑金属。实践证明该工艺对闪锌矿、方铅矿、辉锑矿的处理都是有效的。
本工艺是按以下步骤完成的硫化矿(粒度-100目)混以固硫剂，经制粒或压块后进入反应器(如说明书附图2所示)，在750～1280℃温度范围内分阶段升温，通以水蒸气，继之以水煤气(H2·CO)各阶段的反应式如下1.对闪锌矿(1)蒸气处理阶段温度850～900℃，在此温度段下向反应器内通入蒸气、物料与蒸气进行如下反应
(2)水煤气或氢气还原阶段蒸气处理结束后(ZnS→ZnO的转化率在95～100%之间，如果试料中含有Pb，PbS→Pbo的转化率一般在80%左右)，在同一个反应器中通入水煤气或氢气，进行还原处理此阶段温度为900～950℃，反应式如下
(3)挥发阶段在惰性气体的保护下，在更高的温度下进行挥发，使还原的金属挥发出来并得以回收，此阶段温度1000～1100℃，总反应式如下
实施例1处理的原料为脆硫铅锑矿矿料成份Pb24.88%，Sb17.2%，Zn9.66%S25.88%，Fe9.9%，SiO23.5%技术条件还原温度900℃挥发温度1300℃经还原挥发后的残渣成份Pb0.74%，Sb3.42%Zn微量，S28.95%挥发产物成份Pb、Sb、Zn19.04%、20.79%、28.93%(一段细粉)69.22%、25.34%、0.28%(二段粗粉)实施例2矿物成份(%)Pb、Zn、Fe、S、CaO、SiO2、Ag48.37、10.04、1.19、12.29、5.96、2.23、0.02第一步蒸气处理、温度850℃、ZnS→ZnO的转化率98.1%，PbS→PbO转化率79.4%。
第二步氢气还原，还原温度900℃，之后在1100℃温度进行高温挥发。还原挥发后的残渣成份Zn2.76%、Pb2.30%，收集的金属成份Zn15.39%，Pb76.34%。
权利要求
1.锌铅锑硫化矿一步获取金属新工艺，精矿经过预处理(达到一定粒度要求)，再经制粒(压团)之后进行火法冶炼，最后得到所需金属，其特征在于[1]进行火法冶炼的设备是一特别设计的反应器，其由反应筒(1)，加料装置(2)，冷凝器(3)，排料装置(4)，排料辊(5)，电加热系统(6)组成；[2]冶炼过程中控制的技术条件a.硫化矿粒度-100目b.蒸气处理阶段温度850～900℃，物料与蒸气进行如下反应c.水煤气还原阶段温度900～950℃，产生如下反应
d.挥发阶段温度1000～1100℃e.对方铅矿、辉锑矿还原温度900～950℃挥发温度1250～1300℃(铅)，1450℃左右(锑)总反应式如下
2.如权利要求1所述的硫化矿一步获取金属新工艺，其特征在于固硫剂为CaO。
3.如权利要求1、2所述的硫化矿一步获取金属新工艺，其特征在于所处理物料脆硫铅锑矿成份Pb24.88%，Sb17.2%，Zn9.66%，S25.88%，Fe9.9%，SiO23.5%，硫化锑矿成份Pb48.37%，Zn10.04%，Fe1.19%，S12.29%，CaO5.96%，SiO22.23%，Ag0.02%。
全文摘要
锌铅锑硫化矿一步获取金属新工艺是一种有色金属提取冶金新方法。将粒度为-100目的硫化矿混以固硫剂，经制粒或压块后进入特别设计的反应器，在750-1280℃温度范围内分阶段升温，先通以水蒸汽继之以水煤气(H
文档编号C22B19/04GK1043530SQ8910936
公开日1990年7月4日 申请日期1989年12月15日 优先权日1989年12月15日
发明者刘纯鹏, 王志英, 朱祖泽 申请人:昆明工学院