[发明专利]一种硫化锑精矿富氧熔池熔炼的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫化锑熔池熔炼的方法，特别是一种硫化锑精矿富氧熔池熔炼的方法。

背景技术

现有的锑冶炼通常采用鼓风炉挥发熔炼技术，通过将硫化锑精矿中的锑以氧化锑的形式挥发到烟尘中形成粗锑氧，该过程需要配入大量焦炭作为还原剂和热源，同时产出大量含低浓度SO₂的烟气，能耗高、低浓度SO₂污染严重。

为了解决以上问题，大量研究将富氧熔炼技术引入到了锑冶炼中，专利CN101768672也提供了一种用富氧顶吹炼锑的熔炼炼锑方法，该方法将物料置于一桶状炉窑中，从顶部出入氧枪对其进行富氧吹炼，但由于氧枪需要全部插入到熔体中，氧枪寿命无法保证；高速气流对熔体搅动很大，炉渣和金属无法分层，需要将炉子停下后静置分层后方可放料，使得熔炼过程无法连续进行。

专利CN10942575采用在铅铜冶炼行业使用很成熟的富氧底吹炉作为熔炼工具，对辉锑矿进行富氧熔炼，该技术通过第一步富氧熔炼得到贵锑、锑锍、锑氧以及可供堆弃的熔炼渣，但由于硫化锑的挥发性强，挥发进入到熔池上面的硫化锑会被引风迅速带入到烟道中，最终在烟道中燃烧，燃烧所放热量无法辐射回熔池，因此熔炼过程要想实现自热往往需要较高的氧料比，以强化熔池内硫化锑氧化速度，但这就会导致炉内氧化气氛非常强，很难形成稳定的贵锑和锑锍相，而很大一部分锑会以高价氧化物形式进入到熔炼渣中。生产实践表明，要想实现硫化锑矿自热熔炼，富氧底吹熔池中基本不会有金属锑和锑锍产生，熔炼产物主要为熔炼烟气和熔炼渣，锑主要分配于烟灰和熔炼渣中，锑精矿中的贵金属则基本全部富集于熔炼渣中。

由于以上种种原因，现有富氧熔池熔炼技术还无法满足工业应用要求，现行锑冶炼还是采用原始的鼓风炉挥发熔炼技术，急需实用性强的富氧熔炼技术对其进行改造。

发明内容

针对现有鼓风炉挥发熔炼技术存在的高污染、高能耗以及现有富氧熔池熔炼技术无法切实产业化的局面，本发明旨在提供一种硫化锑精矿富氧熔池熔炼的方法，该熔炼方法先将硫化锑精矿与石灰石、石英砂以及铁矿石等进行配料，将配好后的混合料在圆筒或圆盘制粒机中制成料球，将料球加入到熔炼炉中，鼓入富氧进行熔炼，硫化锑在熔炼炉中被氧化成氧化物进入烟气和熔炼渣中，烟气经冷却和收尘后得到锑氧粉，而熔炼渣由熔炼炉直接流入还原炉中，一同加入还原炉的还有还原剂和渣型调整熔剂，熔炼渣中的锑被还原成金属锑以及还原炉渣，金属锑中富集了熔炼渣中的全部贵金属，还原炉渣则可以直接水淬丢弃，弃渣可用于生产水泥。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种硫化锑精矿富氧熔池熔炼的方法，其特点是，包括如下步骤：

1）配料；将锑精矿、石灰石、石英砂以及铁矿石各自备料，保证所有物料粒径在20mm以下，然后将备好的上述物料进行混合配料，配好后的混合料中Sb的质量百分含量为25~40%，且SiO₂的质量百分含量为8%~30%，FeO的质量百分含量为7%~41%，CaO的质量百分含量为3%~25%，硫的质量百分含量大于16%；

2）制粒：将配好后的混合料进行制粒，制粒后球粒的粒径为5mm~25mm，球粒中含水量为7~12%；

3）熔炼；将制粒后的球粒加入到熔炼炉内，向炉内鼓入富氧空气，鼓入气体中O₂流量与球粒进料量满足（180Nm³~420Nm³）/（t精矿），熔炼温度为1050℃~1350℃；在熔炼炉内硫化锑精矿中的部分硫化锑发生如下反应并进入烟气中：

a）、直接挥发：

Sb₂S_3(固)= Sb₂S_3(气)                               （1）

b）、气相氧化：

2Sb₂S_3(气)+9O₂= 2Sb₂O_3(气)+6SO_2(气)                 （2）

c）、氧化挥发：

2Sb₂S_3(液)+9O₂= 2Sb₂O_3(气)+6SO_2(气)                 （3）