专利名称:从硫化锑矿直接制取锑白的湿法工艺的制作方法
本发明属湿法冶金技术领域：
，具体涉及从矿石中制取金属化合物的工艺方法。
火法生产锑白、环境污染严重，工艺复杂流程长。回收率低。为了克服上述缺点，人们研究由矿石直接生产锑白的湿法工艺。目前研究较多的是由硫化锑矿的氯化-水解过程来制取锑白，区别仅在于采用氯化剂和操作条件等不同。比利时专利846412用无机酸并添加氯气来处理硫化锑矿，然后用有机溶剂使氯氧锑沉淀，并用碱中和获得锑白。西德专利3041631用HCl和Cl2浸出锑矿，滤去沉淀物后加水稀释并用碱调至pH0.3～0.5，然后把得到的氯氧锑进一步中和为锑白。美国专利3944653用氯源(HCl在250～350℃，Cl在500℃，或S2Cl2在室温)处理硫化锑矿，产生SbCl3和S或H2S，然后分级蒸馏获得高纯度的SbCl3，再由水解制得锑白。上述这些方法反应器原则上要求密闭，并且有的有一萃取过程，生产成本高;有的需要分馏设备，工艺复杂投资大;有些是直接采用HCl浸出，会有H2S窒息性气体放出危害人体健康。中国广东工学院用FeCl3浸出(见《湖南冶金》1984年第4期)，溶液经还原后水解、中和得到锑白。中国专利申请CN85107329A用SbCl3作氯化剂，通过浸出、还原、水解、中和及氯化剂再生等过程制取锑白。这两种方法各有特点，但也有不足之处。首先，它们对原料的要求都比较严格，含Pb量都不能大于0.5%;其次，还原需金属锑，若用精矿还原则会带入杂质严重影响产品质量。采用FeCl3浸出时溶液中有较高的铁离子浓度，产品质量难以保证，母液水解量大。这两种方法都有一个氯化剂再生过程且至今尚未见已经投入工业生产的报导。
本发明的目的在于针对上述已有技术的缺点，开发一种流程短，对原料要求不严格，既无污染又能获得高质量产品，成本低，设备投资少的锑白湿法生产工艺。
本发明是这样实现的在含有少许适量FeCl2和HCl的水溶液中投入辉锑矿，并通入Cl2进行浸出。由于氯气的强化性，使FeCl2转化为FeCl3，FeCl3再与Sb2S3作用生成SbCl3、单质硫和FeCl2。将浸出液进行水解，并把含有Fe+2和少量Sb+3的部分水解后液返回浸出工序。氯气又将Fe+2和Sb+3直接氧化为新生态Fe+3和Sb+5。除Fe+3能让锑与硫分离外，Sb+5也能与Sb2S3作用生成SbCl3和单质硫。就这样，新生态的Fe+3和Sb+5反复生成，周而复始实现了浸出过程。并减少了Fe+3和Sb+5的用量。强化了浸出。省去了氯化剂的再生过程。
本发明所用辉锑矿的成分为(重量%)Sb45～60、Pb＜5、As＜0.5。
本发明的几个主要过程反应为
氯化浸出在酸性溶液中这样锑以Sb+3的形式进入溶液得以和脉石等分离。三价锑的氯盐在大量水存在的情况下迅速发生水解反应
生成的Sb2O3在适当温度下焙干即可获得满意的产品。
将一部分水解后液返回浸出工序，并调整适当的酸度，使浸出前液中有一定数量Fe+2(同时有少量Sb+3)，浸出反应得以顺利进行。
本发明的原则流程见。主要过程如下1.浸出可在普通的浸出槽内进行，采用机械搅拌，蒸气加热，矿物粒度-60～100目。浸出时液固比为2～7∶1(重量比)。优取2～5∶1。浸出液保持HCl为0.8～1.7N，优取1～1.5N。浸出前液含Fe+2为15-80g/l。浸出温度为60～120℃，优取80～100℃。每次浸出时间为2～8小时。氯气通入为直接通入法，即用蒸气把浸出前液加热，同时开通氯气，逐步加入锑矿。氯气全部开通时间约为3～5小时，优取约4小时。控制氯气通入量的多少，首先看溶液的颜色，最后用锑矿石调整至最佳状况。
2.浸出结束后，滤液在常温、搅拌下进行水解，所得氯氧锑沉淀(水解产物)经多次洗涤后，于常温下用工业氨水中和，中和的终点pH为8～9。中和完成后用水洗涤至pH＝7。所得产品在适当温度下烘干即可。把水解后液约1/5返回浸出工序，约4/5用石灰中和至pH＝8～9后排入污水池。
本发明回收率达92%以上，产品符合GB4062-83标准。白度在95左右，粒度-325目以下。
与现有技术相比，本发明的优点(1)对原料要求低，不但可用于高品位矿石，低品位矿石稍加处理也可利用;并特别适用于由含铅量大于0.5%的锑矿石生产优质锑白。即便含铅高达5%左右时，在不增加设备的条件下，亦能产出符合GB4062-83标准的零级或一级锑白，为有效地利用资源开辟了途径。(2)生产中不产生污染环境的SO2烟气，硫可以有效地利用，不论是车间中氯气浓度还是生产废水中铅、砷的浓度都在环保标准规定的浓度以下。(3)工艺流程简单，操作工人易掌握，所选设备都是通用的，投资少，特别适合中小企业。(4)水解母液返回浸出，进一步提高了盐酸的利用率，省去了氯化剂的再生过程。也不会象以FeCl3作氯化剂那样，由于带入大量铁离子而影响产品质量。(5)加工费用低，按现行市场价(包括原料价和产品销售价)计算，每吨产品可实现利税近4千元。
实例1.取含Sb59.84%、Pb4.06%。粒度为-80目以下的硫化锑矿1000g，陆续投入5000ml的高型烧杯内。以含适量FeCl2(使Fe+2为40g/l)，并含HCl1.5N的水溶解做浸出液。控制液∶固＝4∶1，在搅拌条件下通入氯气，浸出2小时，经过滤净化后，浸出液含Sb238g/l。浸出液在常温下水解，水解产物分A、B两类，用清水多次洗涤后，再用工业氨水中和至pH＝8～9。静置30分钟，经清水洗涤至pH＝7，离心抛干，在烘箱中烘干。得A类锑白(Sb2O3)575g，其中Sb2O399.70%，As2O30.021%，PbO0.011%，
粒度小于-325目，白度94.7%;得B类锑白101g，其中Sb2O399.12%，As2O30.047%，PbO0.07%，粒度小于-325目，白度91.3%。废水经石灰处理后，达国家工业废水排放标准。
实例2.取含Sb48.4%，Pb4.67%，粒度为-60目以下的硫化锑矿700kg，陆续加入耐酸浸出桶。浸出液为含HCl1.2N，并含Fe+220g/l(加入FeCl2)，含Sb+33.7g/l的水溶液。液∶固＝5∶1，通蒸汽加热升温至80℃，在机械搅拌下通入氯气，浸出6小时。经过滤净化后，得含Sb为264g/l的浸出液。加清水常温水解，得A、B两类氯氧锑。经清水多次洗涤后，用工业氨水中和至pH＝8～9，再经清水洗涤至pH＝7。过滤后烘干，得A类锑白312kg，其中Sb2O399.5%，AsAs2O30.045%，PbO0.06%，粒度小于-325目，白度95.1%;得B类锑白64kg，其中Sb2O399.31%，As2O30.06%，PbO0.09%，粒度-325目，白度92.3%。废水经石灰处理后，达到国家排放标准。
实例3.取含Sb60.07%，Pb0.9%，粒度-60目以下的硫化锑矿600Kg，陆续加入耐酸浸出桶。浸出液成份为HCl1.0N，Fe+270g/l(加入FeCl2)，Sb+34.2g/l。浸出液∶固＝2∶1，蒸汽加热至80℃，在机械搅拌的情况下，通入氯气，浸出6小时。经过滤净化后，得含Sb283g/l的浸出液。常温水解。氯氧锑用清水多次洗涤，再用工业氨水中和30分钟，使pH＝8～9，再洗涤至pH＝7。过滤后烘干，得锑白粉406kg，其中Sb2O399.86%，As2O30.036%，PbO0.011%，粒度为-325目以下，白度97%。废水经石灰中和处理后，达到国家排放标准。
实例1～3中，都将约1/5水解后液返回浸出桶(或烧杯)供下一次浸出用。
权利要求
1.一种由辉锑矿通过氯化-水解过程制取锑白的湿法冶金方法，其特征在于包括下述步骤a.向含HCl和Fe+2的水溶液中投入辉锑矿并通入Cl2进行浸出，浸出液固比为2～7∶1(重量)，温度为60～120℃，浸出液保持HCl0.8～1.7N，含Fe+215～80g/l，b.把经净化过滤后的浸出液在常温下加水进行水解，并将部分水解后液返回浸出工序，c.用氨水中和水解产物，沉淀物经洗涤并烤干后得锑白产品。
2.如权利要求
1所述的制取锑白的湿法冶金方法，其特征在于浸出液固比为2～5∶1，浸出时间为2～8小时，温度为80～100℃，浸出液保持HCl 1～1.5N。
3.如权利要求
2所述的制取锑白的湿法冶金方法，其特征在于把约五分之一的水解后液返回浸出工序。
4.如权利要求
3所述的制取锑白的湿法冶金方法，其特征在于把除返回浸出工序之外的其余水解后液用石灰中和至pH＝8～9再排放。
5.如权利要求
1所述的制取锑白的湿法冶金方法，其特征在于水解产物经多次洗涤后再用氨水中和至pH＝8～9。
6.如权利要求
5所述的制取锑白的湿法冶金方法，其特征在于中和完成后用水洗涤至pH＝7。
专利摘要
从硫化锑矿直接制取锑白的湿法工艺，属冶金技术领域：
。本发明的主要特征是向含Hcl和Fecl
文档编号C01G30/00GK87108085SQ87108085
公开日1988年6月8日 申请日期1987年11月27日
发明者吴正芬, 吴家聪, 周绍增, 王吉坤, 董郁斌, 郭兴华, 黄学信 申请人:个旧市有色金属加工厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan