專利名稱：銻礦直接生產(chǎn)分級銻白的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金化工領(lǐng)域生產(chǎn)分級銻白的一種方法。
銻白是銻品生產(chǎn)的主要產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于塑料、紡織、橡膠、油漆、電子、搪瓷等工業(yè)部門。由于各部門對銻白的質(zhì)量要求不一樣，故需要生產(chǎn)不同粒度、白度、純度等不同銻白產(chǎn)品;迄今為止，國際上的銻白分級都是采用火法工藝達到目的，即用直接分級法和間接分級法。直接分級法是利用有害雜質(zhì)很低的硫化銻精礦為原料、通過直接氧化揮發(fā)，生產(chǎn)合符用戶要求的產(chǎn)品，如雙窯法廣泛用于北美、西歐等地。此法所采用的硫化銻精礦一般含銻60%以上，使物料經(jīng)第一個回轉(zhuǎn)窯類似于閃速揮發(fā)焙燒的回轉(zhuǎn)窯，得到含有少量雜質(zhì)的粗氧化銻;第二個回轉(zhuǎn)窯是精煉窯，控制適當(dāng)條件則可以得到不同粒度的產(chǎn)品。美國安藏公司生產(chǎn)的紅星牌和白星牌及美國哈紹化學(xué)公司的產(chǎn)品，其中含砷0.20～0.35%，含鋁0.1～0.25%，主要成分三氧化銻的含量只能達99.3%;間接法是用高品位的金屬銻為原料，通過熔化、氧化揮發(fā)、冷卻、升華等步驟而獲得純凈的銻白。該法的銻白爐分自熱和外熱兩種。自熱爐是利用液態(tài)銻氧化放出的熱量維持作業(yè)溫度;外熱爐是靠外供熱源保證過程的正常進行。這些方法有的回收率低，產(chǎn)品質(zhì)量差，有的加工費用高，對物料的適應(yīng)性差。目前也有用濕法工藝生產(chǎn)銻白的，但未進行分級，并且工藝冗長，加工費用也很高(見中國專利申請?zhí)?5107329及其

圖1)。
本發(fā)明的目的是采用新的工藝方案，減少已有技術(shù)的生產(chǎn)工序，降低加工費用，并能用銻礦直接生產(chǎn)分級氧化銻白。
本發(fā)明的主流程如圖2所示。
本發(fā)明所用礦物原料為銻礦石或銻精礦，對物料中各元素含量均適應(yīng)性強，含銻量可在銻礦石中任意選取;As≤1%、Pb≤11%，且對礦石中的鐵、硫量基本不受限制，即硫化銻礦及硫化銻與氧化銻的混合礦都能適應(yīng)。但是，當(dāng)銻礦品位過低、或者氧化銻礦含量過高時，會導(dǎo)致金屬回收率低，加工費用高，廢渣產(chǎn)率大。礦石的平均粒級≤80目。
該發(fā)明由下述幾道主要工序組成一、銻礦的浸出本工序在常壓條件下進行，所使用的浸出劑為鹽酸與氯氣的復(fù)合物。它們之間的使用配比可視環(huán)境對鹽酸及氯氣的供給情況而定，可自由調(diào)節(jié)。浸出劑的用量(浸出劑量/銻量)可波動于0.5～2的范圍內(nèi)。浸出時間一般少于2小時;固液比(S/L)為1∶1～2;浸出溫度一般控制于70～90℃，浸出液中Sb為400g/l左右;
在一般情況下，銻的浸出率隨氧化劑的用量增加而增加，當(dāng)達到一定量時則增加緩慢;浸出率隨礦石粒度細(xì)而增加，隨時間的增加而增加，達2小時以上時則增加緩慢。
二、浸出液的水解經(jīng)浸出以后的固液物料用過濾機進行固液分離，在過濾的過程中需用酸性水對渣進行清洗，將洗液返回前道工序使用，其渣待處理，回收硫及貴金屬;浸出液在水解設(shè)備內(nèi)進行水解。
水解的基本功能是將浸出液中的三氧化銻與水作用，生成氯氧銻，并根據(jù)市場需要、控制一定的條件(例如設(shè)備、結(jié)構(gòu)、水解方式、攪拌強度、溫度、時間、終點酸度等)生產(chǎn)不同粒級的水解產(chǎn)品。水解的稀釋倍數(shù)可為2～20倍，一般是稀釋倍數(shù)越高，水解率越高;水解溫度一般為25～80℃，它的終點酸度(N)為0.1～2.0，最好控制于1以下。水解的時間可根據(jù)產(chǎn)品粒級要求控制于0.4～10小時范圍內(nèi)。水解工序所產(chǎn)水解廢液一部分返回使用，一部分經(jīng)防止污染的石灰石處理后向外排放。該工序所得氯氧銻送去中和工序。
控制產(chǎn)品粒度主要通過這道工序來實現(xiàn)。若需要控制平均粒級為0.4～0.7μ的粒級，則將水解與溶液的混合時間控制在0.5小時左右，總酸度為0.5N左右，溫度為60℃左右，若需生產(chǎn)4～5μ或更粗粒級的，控制酸度為1～2N，溫度威50～60℃，并使水解時間延長并進行靜置。中間粒級的條件類推。
三、氯氧銻的中和中和工序的基本功能是用堿中和氯氧銻，使之轉(zhuǎn)化為銻白，中和的pH在7.5以上，即可生成氧化銻，其中和pH值和固液比對生產(chǎn)銻白沒有什么影響。
中和產(chǎn)品經(jīng)過過濾，得濾液返回水解使用，銻白經(jīng)干燥器脫水，即得銻白產(chǎn)品。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比，有特定的效果，具體表現(xiàn)為(一)對含銻物料的適應(yīng)性強。能任意處理各種品位的硫化銻礦石及其硫化銻礦與氧化銻礦的混合物料，均能得到不同粒級的銻白，其白度大于90%;產(chǎn)品的化學(xué)成分也完全能達到國家GB4062-83零級銻白的標(biāo)準(zhǔn)。
(二)浸出工序所用的浸出劑為氯基非鹽類物質(zhì)，不需專門加工，避免了已有技術(shù)中因此而產(chǎn)生的加工費用;
(三)浸出中的固液比一般控制在2以下，浸出液中的銻離子濃度達300～500克/升，使整個工序的設(shè)備尺寸比已有技術(shù)中的同一處理能力的生產(chǎn)裝置小得多，能節(jié)省基建投資;
(四)水解采取水解反應(yīng)方式與靜置相結(jié)合的方法，使之產(chǎn)生不同的粒度，輕而易舉地解決了濕法生產(chǎn)分級銻白的難題;
(五)過程的各工序的濾液均分別返回使用，大大節(jié)省了新水的用量，并減少了污水排放前的處理量，也能減少銻的金屬損失;
(六)由于工藝流程短，且銻的收率大于94%，綜合利用好，使用的原料為直接的礦物料，所生產(chǎn)的細(xì)粒銻白加工費用比已有技術(shù)均低。
實施例1取某地銻礦198克，含Sb 24.60%，As 0.502%，F(xiàn)e 1.59%，S 9.89，SiO253.48%，粒度-100目占98%，進行浸出鹽酸的濃度為6N，并通氯氣24克，控制體系浸出溫度為90℃，固液比為2，浸出5小時，進行過濾;將濾液用凈化水進行水解，水解溫度控制為60℃，控制水溶液中Cl濃度為～0.6N，水解時間為0.5小時，便得到氯氧銻沉淀。將過濾后的濾餅用凈化水漿化，在常溫下加入氨水中和，控制pH為7～8，中和時間為0.5小時，經(jīng)過過濾并烘干，得銻白56.75克，其平均粒度為0.56μ，白度為92%，Sb2O3為99.80%，雜質(zhì)含量Pb 0.0067%，As 0.0045%，F(xiàn)e 0.0045%，符合GB-4062-83零級標(biāo)準(zhǔn)。
實施例2，取某地銻礦196克含銻14.15%，As 0.64%，Pb 0.0152%，F(xiàn)e 1.86%，S 6.14%，SiO266.20%，其粒度為-100目占95%，進行浸出鹽酸濃度為6N，通氯氣11克，控制體系浸出溫度為87℃，固液比為2.3，浸出2小時，進行過濾;將浸液用凈化水進行水解，水解溫度控制為50度，控制終點酸度為～0.7N，水解時間為0.5小時，便得到氯氧銻沉淀。將過濾后的濾餅用凈化水漿化，在常溫下加入氨水中和，控制pH為7～8，中和時間為0.5小時，經(jīng)過過濾并烘干，得銻白32.6克，其平均粒度為1.3μ，白度為91%，Sb2O3為99.84%，Pb 0.0029%，As 0.0059%，F(xiàn)e 0.0016%，符合GB-4062-83零級銻白標(biāo)準(zhǔn)。
實施例3，取某地銻礦186克，含銻38.4%，As 0.045%，Pb 0.14%，F(xiàn)e 1.15%，S 15.48%，SiO234.16%，其粒度為-100目占91%，進行浸出(鹽酸濃度為4N，通氯氣34克，控制體系浸出溫度為～85℃，固液比為1.5，浸出3小時，進行過濾，將浸液用凈化水進行水解，水解溫度30℃，控制終酸為0.8N，水解時間0.5小時，便得到氯氧銻沉淀。將過濾后的濾餅用凈化水漿化，在50℃下加入氨水中和，控制pH為7～8，中和時間0.5小時，經(jīng)過過濾并烘干，得銻白83.88克，其平均粒度為2.9μ，白度為93.4%，Sb2O3為99.7%，Pb 0.06%，As 0.023，F(xiàn)e 0.002%，符合Gb-4062-83，零級銻白標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.用礦直接生產(chǎn)分級銻白的工藝，涉及冶金、化工領(lǐng)域中的一種物質(zhì)生產(chǎn)方法。本發(fā)明的特征在于通過工藝條件的改變，以生產(chǎn)氧化銻白為基礎(chǔ)，直接生產(chǎn)出不同粒級的銻白。它的工藝過程為浸出、水解、中和及干燥，并通過這些條件的變化來控制銻白粒度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是直接用鹽酸和氯氣作浸出劑，它們之間的使用配比墑踴肪扯匝嗡峒奧繞墓└榭齠?，可纂s傻鶻
3.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的工藝，浸出劑的用量，即浸出劑量比銻量可波動于0.3～2的范圍內(nèi);
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于固液比(S/L)為1∶1～2，浸出液中Sb200～500克/升;
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的工藝，其特征在于若需要控制平均粒級為0.4～0.7μ的粒級，則將水與溶液的混合時間控制在0.5小時左右，終酸濃度為0.6N左右，溫度為50～80℃;若需生產(chǎn)4～5μ或更粗的顆粒，則適當(dāng)改變酸度和溫度，并使水解時間延長并進行靜置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于除水解工序有一部分廢水(經(jīng)石灰石處理)排出，余則全部返回利用。
7.權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所用礦物原料為銻礦石或銻精礦均適應(yīng)性廣，含銻量可在銻礦石中任意選取，As≤1%，Pb≤11%，且對礦石中的鐵、硫量基本不受限制，即硫化銻及硫化銻與氧化銻的混合礦都能適應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明是一種用銻礦直接生產(chǎn)分級銻白的工藝。該工藝是通過工藝條件的改變，以生產(chǎn)氧化銻白為基礎(chǔ)，直接生產(chǎn)出不同粒級的銻白，經(jīng)過浸出、水解、中和的條件變化來控制銻白粒度。該工藝能任意處理各種品位的硫化銻礦石及其硫化銻礦與氧化銻礦的混合物料，均能得到不同粒級的銻白，其白度大于90％，當(dāng)銻礦品位大于20％時，其收率大于94％產(chǎn)品的化學(xué)成分也完全能達到國家GB-4062-83零級銻白的標(biāo)準(zhǔn)；它的工藝流程短、綜合利用好、環(huán)保條件好，不同粒級的產(chǎn)品加工費用比已有技術(shù)都低。
文檔編號C01G30/00GK1033265SQ87108010
公開日1989年6月7日 申請日期1987年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月25日
發(fā)明者陳廷章, 錢月紅, 戴石清, 俞慶華 申請人:冶金工業(yè)部長沙礦冶研究院