[发明专利]一种硫化物物相还原转化‑选矿法处理硫化锑精矿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫化物物相还原转化-选矿法处理硫化锑精矿的方法，属于有色金属冶金领域。

背景技术

由于锑化合物的特殊性质，至目前为止尚未采用富氧强化熔池熔炼，使得锑的主要冶炼方法仍为沿用了五十多年的鼓风炉挥发熔炼，该工艺具有对原料适应性强，适于处理高品位锑精矿，锑直回收率高，粗锑氧较纯净及生产能力大等优点，但存在产生大量低浓度SO₂烟气污染环境、能耗高及烟尘量大，收尘系统庞大等缺点，显而易见，该工艺已不适应目前的要求，必须用清洁、低碳及高效工艺取代。

为改变这种状况，从上世纪70年代起，人们一直开展清洁炼锑新工艺和基础理论研究，1985年锡矿山矿务局建成年产精锑11kt规模的湿法炼锑厂，并试生产成功，碱性湿法炼锑的优点是锑浸出率高，阴极锑质量好，原料中的硫得到回收利用，消除火法“硫烟”的危害。但存在电流效率低，电耗高，碱耗高等缺点，生产成本和运营费用高昂。因此，该湿法炼锑厂仅运行一年就停产了。以五氯化锑作氯化浸出剂，直接由硫化锑矿或铅锑精矿制取锑白和高纯锑品的“氯化-水解法”和“新氯化-水解法”分别于1987年和1998年获得工业应用。2000t/a规模的“新氯化-水解法”高纯氧化锑生产线目前一直在辰州矿业运行。该工艺具有以硫磺渣的形式回收硫，消除火法“硫烟”的危害，金属回收率高，综合利用好等优点；但存在废水排放量大和必须使用氯气两大缺点阻碍其大规模广泛应用。正处于研究阶段的“还原造锍熔炼”和“低温熔盐炼锑”等火法炼锑新工艺具有清洁、低碳的特点，但这两种工艺需要专门的冶炼设备，所以尚未获得工业应用。“氯化浸出-隔膜电解”湿法炼锑工艺已完成1t锑/d规模的工业试验，该工艺没有低浓度二氧化硫烟气排放，也没有废水排放，不用氯气；能耗低，和综合利用好，但该工艺因设备问题只适合于中小规模炼锑厂。

另外，我国钢铁和有色行业每年都产出上百万吨的次氧化锌烟灰，这些烟灰大都含氟、氯较高，必须经过多膛炉或回转窑高温挥发或者用碱洗涤脱除氟和氯，次氧化锌方可纳入湿法炼锌主流程。

发明内容

针对现行火法炼锑工艺存在产生大量低浓度SO₂烟气污染环境、能耗高等问题，本发明的目的是在于提供一种以次氧化锌为固硫剂的硫化物物相还原转化-选矿法，该方法可大规模连续处理硫化锑精矿，分离出金属锑和硫化锌精矿，而且清洁、低能耗、低碳，满足工业生产要求。

为了实现本发明的技术目的，本发明提供了一种硫化物物相还原转化-选矿法处理硫化锑精矿的方法，该方法先将硫化锑精矿和次氧化锌在炭质还原剂存在时，于≤950℃温度下进行还原转化，生成金属锑和硫化锌还原转化产物，还原转化产物通过重选结合浮选工艺分离出金属锑和硫化锌精矿。

本发明的技术方案中以次氧化锌固硫试剂，硫化锑精矿在炭质还原剂存在下进行≤950℃的低温还原转化，能很好地实现硫的固定，得到的硫化锌和金属锑等还原转化产物可以通过现有的重选及浮选工艺实现分离。

本发明的硫化物物相还原转化-选矿法处理硫化锑精矿的方法还包括以下优选方案中。

优选的方案中还原转化温度最好为700～950℃。在该温度条件下更有利于硫化锑和氧化锌及炭质还原剂发生还原固硫多相反应，金属锑与硫化锌分别为液态和固态，而二氧化碳和一氧化碳气体排放。

优选的方案中还原转化时间为0.5～5h。

优选的方案中次氧化锌作为固硫剂，以硫化锑精矿中Sb₂S₃和转化成Sb及FeS₂转化成FeS所需次氧化锌的摩尔量为理论量计量,次氧化锌的用量为理论量的90～120％。

优选的方案中采用的次氧化锌为氟和氯含量高的次氧化锌，其中Zn≥70％，Pb≤2％，即采用钢铁及有色冶金工艺中副产的低档次次氧化锌烟灰，在还原转化过程中，氟和氯被顺便脱除，再通过浮选，低品质的次氧化锌转化为优质硫化锌精矿；按传统方法，次氧化锌须经过多膛炉或回转窑高温挥发或者用碱洗涤脱除氟和氯后方可作为湿法炼锌原料。

优选的方案中炭质还原剂为煤粉和/或焦粉。

较优选的方案中炭质还原剂的用量为硫化锑精矿质量的5～20％。

优选的方案中还原转化反应在多膛炉或回转窑中实现。本发明优选多膛炉或回转窑易于实现工艺的连续操作以及大规模生产。

本发明技术方案中得到的金属锑和硫化锌还原转化产物通过粉碎后进行重选提取金属锑，重选尾矿进行浮选产出硫化锌精矿。重选和浮选均是经典选矿工艺，可借鉴类似物料的重选与浮选经验和工艺技术参数。