[发明专利]锑火法精炼除铅渣与砷碱渣配比同步还原冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含锑化合物共同熔化还原冶炼方法，具体涉及一种将锑冶炼中产生的含锑、铅及磷酸根等物质的除铅渣与含锑、砷及钠元素的砷碱渣按一定配比同步进行还原冶炼的方法。

背景技术

在利用锑冶炼反射炉精炼除铅时，都会产生一定重量的含锑、铅的化合物，即平常俗称的除铅渣。在以往生产实践中，该除铅渣因含大量的可回收金属锑、铅，有两种回收方式，一种是火法，即用铁、碳来还原该除铅渣中的锑、铅，使其变成单质；另一种是湿法，即将除铅渣在热水中溶解，然后与液氨中和反应，使锑、铅变成氧化物存在于滤渣中,其反应方程式如下：

2NH₄·OH+2SbPO₄+H₂O=2NH₄H₂PO₄+Sb₂O₃

2NH₄·OH+Pb₃(PO₄)₂+H₂O=2NH₄H₂PO₄+3PbO。

（参考文献：中国专利申请《一种锑火法精炼除铅渣湿法综合回收方法》，专利申请号为201110184143.9）

在锑精炼冶炼时要用到纯碱和烧碱来除砷，从而产生一种含锑、砷的化合物，即俗称的砷碱渣。在以往生产实践中，砷碱渣的回收处置主要有两种方式，一是单独将砷碱渣投入反射炉中，待熔化后加入一定量的碳来还原其中的锑和砷，使其分别以单质形态混合形成合金；另一种是闪星锑业发明的用砷碱渣浸出后的浸出液与烟气中的二氧化硫吸收。（参考文献：锑冶炼中砷碱渣与二氧化硫烟气综合回收清洁工艺探讨[J]，单桃云、刘鹊鸣、谈应顺，《湖南有色金属杂质》，2010（5）：15～18）

目前，还没有一种将除铅渣和砷碱渣同时进行处理以回收金属的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种将除铅渣和砷碱渣同时进行处理以回收金属的锑火法精炼除铅渣与砷碱渣配比同步还原冶炼方法。该方法通过将除铅渣和砷碱渣整合在一起，科学配比，同步还原，能最大限度地节约能源，减少冶炼环节，降低对环境的危害，更科学、更合理、更简单。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：锑火法精炼除铅渣与砷碱渣配比同步还原冶炼方法，包括以下步骤：

（1）除铅渣与砷碱渣以重量计，依据除铅渣中磷酸根离子（PO₄^3-）的含量与砷碱渣中钠离子（Na⁺）的含量，确定除铅渣与砷碱渣的配比，其中，砷碱渣中钠离子与除铅渣中磷酸根离子的质量比为60～80:90～120；

（2）将按步骤（1）配比的除铅渣和砷碱渣混合，加入无烟煤，所加无烟煤为除铅渣与砷碱渣总重量的3～15%，在800～1000℃恒温处理30～60分钟后，冷却至室温，分离锑砷铅合金及磷酸三钠浮渣，即成。

进一步，步骤（1）中，砷碱渣中钠离子与除铅渣中磷酸根离子的质量比为65～75:92～100，更优选69:95。

进一步，步骤（1）中，所述除铅渣中锑和铅二者的总含量在35%～50%之间，PO₄^3-含量在50%～65%之间；所述砷碱渣（主要为锑酸钠（NaSb0₃）和砷碱钠（Na₃AsO₄）的混合物）中Na⁺含量在7%～15%之间，锑含量在10%～35%之间。

本发明反应的基本反应方程式如下：

5C+3NaSbO₃+SbPO₄=Na₃PO₄+4Sb+5CO₂↑

2C+Na₃AsO₄+SbPO₄=Na₃PO₄+As+CO₂↑

9C+6NaSbO₃+Pb₃（PO₄)₂=Na₃PO₄+3Pb+6Sb+9CO₂↑