[发明专利]湿法脱除锑矿物中铅、砷、硒、锡、汞杂质制备工业纯硫化锑的工艺

说明书

本发明是一种用于制备工业纯的硫化锑、氧化锑的温法脱除锑矿物中铅、砷、硒、锡、汞等杂质的工艺。

大家知道，铅是锑冶炼工艺中难以脱除的杂质元素，有许多锑矿物就因为铅含量高而被降低使用价值，甚至不被利用。目前，世界上已有多种铅锑分离技术，但或因其分离效率低，适用范围窄；或因其工艺难度大而不易用于工业生产。

本发明的目的在于：提供一种脱除锑矿物中铅、砷、硒、锡、汞等杂质，特别是脱除锑矿物中铅杂质制备工业纯的硫化锑、氧化锑的适用工艺。

本发明是这样实现的：用硫化碱或氢氧化强碱或这两种碱的混合物配制成的水溶液，加热搅拌溶解已磨成细粉的锑矿物，使锑生成水溶性的络合物进入溶液，而杂质铅、铁、锌、铜、锰、钙、镁、铝、硅则因其难溶性而留在浸出渣中，达到锑与杂质的分离，过滤后即得到纯净的含锑溶液，加入酸性化合物中和此含锑溶液，由于含锑溶液的PH值被降低，水溶性的锑络合物遭破坏，硫化锑即被沉淀出来，再经过滤、洗涤、烘干后即得工业纯的硫化锑产品；硫化锑完全沉淀的条件是将溶液的PH值中和到8；当锑矿物中含有砷、硒、锡杂质时，可在硫化碱或氢氧化强碱或这两种碱的混合物配制成的水溶液中加入1％～5％可溶性的钙盐或钡盐，或加入可溶性的钙碱：CaOH或CaS、或钡碱：BaOH或BaS以脱除砷、硒、锡；当使用CO₂作为酸性化合物中和含锑溶液以沉淀锑时，在滤出锑后的滤液中加入理论用量1～5倍的石灰，室温搅拌0.5～5小时，过滤后得到的碱性溶液可再循环使用；可选用的硫化碱为Na₂S、K₂S、CaS、BaS、(NH₄)₂S，可选用的氢氧化强碱为NaOH、KOH，可选用的酸性化合物为：

a、酸性氧化物：CO₂、SO₂、SO₃、NO₂

b、无机酸：H₂SO₄、HNO₃、H₃PO₄，

c、有机酸：甲酸、乙酸；

d、酸式盐类：NaHSO₄、KHSO₄、NaHSO₃、KHSO₃、NaH₂PO₄；用硫化碱或氢氧化强碱或这两种碱的混合物配制成的水溶液的浓度为1％～50％，用量为理论用理的1～10倍，被溶矿的粒度为-1mm至-300目，固液比为1∶2～10，搅拌溶解温度为室温至沸点，时间为0.5小时～5小时；氢氧化强碱配制的水溶液在配制时应加入1％～10％的硫化碱。

本发明的原理为：

1、利用硫化锑、氧化锑等锑化物与硫化碱类如：Na₂S、K₂S、CaS、BaS、(NH₄)₂S或氢氧化强碱类如：NaOH、KOH或其混合碱形成的络合物具有水溶性，而锑矿石中的铅、铁、锌、铜、锰、钙、镁、铝、硅等杂质在该溶液中的难溶性，达到锑与杂质的分离，反应式如下：

当使用氢氧化强碱的水溶液浸出锑矿石时，应在浸出液中加入适量的硫化碱作为铅的沉淀分离剂。

2、向按原理1制备的锑浸出液中加入酸性化合物，降低溶液碱度而析出Sb₂O₃和Sb₂S₃沉淀，反应式如下

2Na₃SbS₃+3H⁺→Sb₂S₃↓+3NaHS+3N_a⁺