[发明专利]一种脆硫铅锑矿铅锑分离的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脆硫铅锑矿铅锑分离的方法，属于有色金属真空冶金技术领域。

背景技术

我国锑矿资源十分丰富，金属储量约为220~250万吨，位居世界首位，储量占世界总储量的52%。由于锑矿超强度开采，采富弃品，乱采滥挖等原因，导致单一锑矿储量越来越少，成分复杂、难选难冶的复杂铅锑硫化矿成为生产金属铅、锑的主要原料。

广西自治区盛产的铅锑复杂硫化矿是我国主要炼锑原料之一，占我国锑矿资源的80%以上。脆硫铅锑矿（Pb₄FeSb₆S₁₄）是其中最重要的一种，其数量之多在世界上亦是很罕见的。处理此类矿石的核心技术是如何有效的分离铅和锑。目前，已提出的针对这种矿石的处理工艺流程有很多，如硫酸钠浸出-隔膜电积法、新氯化-水解法、氯盐氯化-低温干镏法、氯化气选择性浸出法、矿浆电解法、水蒸气-空气氧化挥发焙烧法、沸腾焙烧-还原熔炼火法等。这些方法中只有沸腾焙烧-还原熔炼火法投入了工业化应用，其它工艺因各种影响因素的限制而无法实现产业化。沸腾焙烧-还原熔炼火法处理脆硫铅锑矿的过程首先是高温熔炼得到铅锑合金，然后对铅锑合金进行反复的氧化精炼和还原精炼，分别得到金属铅和金属锑。此冶炼方法存在很多问题，主要表现为冶炼过程中返料多、工艺流程长、金属回收率低、污染环境等，从而制约着脆硫铅锑矿的综合利用。

发明内容

本发明针对火法该流程处理复杂铅锑硫化矿中铅锑分离不彻底、污染严重、经济效益低等问题，提出一种脆硫铅锑矿铅锑分离的方法，采用经济、环保的真空冶金技术，利用该矿物组成中各物相物理化学性质上的差异，直接处理脆硫铅锑矿，分别产出方铅矿、辉锑矿和硫化亚铁，从源头处实现铅、锑的分离。

本发明通过下列技术方案实现：一种脆硫铅锑矿铅锑分离的方法，经过下列各步骤：

将经选矿后的脆硫铅锑矿（Pb₄FeSb₆S₁₄）置于真空冶炼系统内，在压力为5～50Pa下，以5～15℃/min升温进行加热使物料熔化，然后调节温度至800～1400℃，保温20～30min；然后以10～15℃/min的升温速率升温至1000～1400℃，保温60～180min；最后以5～10℃/min的冷却速率降温；当温度降低至100℃以下时，关闭真空系统，待冷却后取料，残留物为硫化亚铁，挥发物分别为方铅矿（PbS）和辉锑矿（Sb₂S₃），即实现脆硫铅锑矿中的铅、锑分离。

本发明提供的脆硫铅锑矿铅锑分离方法，是基于脆硫铅锑矿（Pb₄FeSb₆S₁₄）特殊的分子组成，控制适当的升温温度和冷凝温度，利用真空这种特殊的环境，实现方铅矿和辉锑矿的分别挥发和冷凝，从而有效的分离铅锑。在真空冶炼系统内脆硫铅锑矿发生热分解、蒸馏、分馏等过程，温度和压力的控制实现了辉锑矿和方铅矿的分别挥发。采用本发明处理脆硫铅锑矿能获得铅、锑含量＜0.05%的残留物（硫化亚铁），高铅挥发物（PbS）含铅量≥75%、高锑挥发物（Sb₂S₃）含锑量≥75%，铅、锑实现了高效分离。

本发明与公知技术相比具有以下优点：

（1）直接对脆硫铅锑矿进行处理，即可直接获得方铅矿和辉锑矿，从源头分离铅、锑金属，避免了传统工艺各工序铅锑分离不彻底带来的影响；

（2）采用经济、环保的真空技术处理脆硫铅锑矿，且不需要消耗任何试剂，生产成本低、对环境无任何污染；

（3）对原料成分含量没有要求，具有广泛的适应性；

（4）不产出合金，产物可直接用于冶炼铅锑金属，是一种经济、低碳、环保的冶金技术，具有广阔的工业应用前景。

具体实施方式

下面将结合实施例进一步阐明本发明的内容，但这些实例并不限制本发明的保护范围。

实施例1