[发明专利]一种用于锑火法精炼的铵盐除铅法

说明书

本发明涉及一种对粗锑进行火法精炼的除铅方法。

火法精炼锑过程中，其伴生金属铅大部分进入粗锑中，而最终产品精锑或锑白对铅的含量有一定要求，精锑要求含铅量0.1～0.2％，锑白要求含铅量小于0.1％。无疑要达到这样的标准，必须对粗锑进行精炼除铅作业。目前，有关资料介绍的除铅方法有真空蒸馏法、氯化法和熔析法。真空蒸馏法除铅效果好，但是设备复杂；氯化法直收率低，环境污染严重；熔析法生产能力小，只适合高纯锑的生产。因此，至今尚无一种经济合理、行之有效的除铅方法。

申请号为94111122.9的《锑火法精炼除铅剂及其制备和应用》专利申请中，采用了锑的硼、磷、硅含氧酸盐置换除铅法，存在着除铅剂生产工艺复杂、生产成本高，除铅效果欠佳，渣率大，直收率低等不足之处。

本发明的目的是提供一种用于锑火法精炼的铵盐除铅法，做到除铅剂容易制备，应用设备简单、除铅效果好，直收率高。

本发明采用磷含氧酸铵盐、硫含氧酸铵盐或二者的复合铵盐作为除铅剂。复合氨盐作为除铅剂时其重量配比是磷含氧酸铵盐40％～70％，硫含氧酸铵盐30～60％。除铅原理是利用铵盐或复合铵盐在高温下不稳定，易分解放出氨气。这样，一方面剩下的酸酐与粗锑中的铅化合成相应的盐而进入浮渣，达到铅、锑分离；另一方面放出的氨气使锑熔液充分搅拌，加速化学反应的进行。本发明的工艺步骤及除铅过程如下：

一、电炉除铅法

首先将稍微破碎的锑块装入坩埚内，把铵盐或复合铵盐作为除铅剂渣盖在表面上，然后升温。当温度达到铵盐熔点以上、锑熔点以下时，铵盐熔化而锑不熔化，铵盐熔液通过锑块的缝隙到达坩埚底部。随着温度的升高，锑块开始熔化。由于锑熔液的比重大于铵盐溶液比重，因此形成锑熔液向下、铵盐熔液向上的逆向流动和接触。当温度升到700～1100℃之间的一个温度时，恒温半小时以上，再除出表面浮渣、取样分析合格后除温冷却，得到精锑。

氨盐或复合铵盐加入量根据铅的百分含量而定，若精锑最终含铅量控制在0.15％以下，加入量按下列公式计算：

            g＝100k.X

  式中g为每吨锑应加入的除铅剂重量，单位千克

  X为粗锑的含铅量

  k为常数，一般为10～35，可根据具体情况而定。

二、反射炉除铅法

当炼锑反射炉内含有高铅的锑熔化后，将氨盐或复合氨盐作为除铅剂盖在锑熔液表面，升温到700～1100℃之间的一个温度上，并鼓风搅拌锑熔液半小时以上，扒出表面浮渣，取样分析合格后放锑铸模。

作为除铅剂的复合铵盐可以是将市面上的磷含氧酸氨盐和硫含氧酸氨盐按一定比例混合而得，但是以化学方法目行制备为最佳。

复合氨盐化学制备步骤如下：先将硫、磷含氧酸按一定配比混合，用氨或碳酸氢铵进行中和反应，再经浓缩、结晶、干燥工序而制得。

本发明与已有技术相比有下列特点：

1、作为除铅剂的氨盐或复合氨盐来源广泛，制备容易，即可以用化学方法自行制备。

2、可直接利用原有的锑火法精炼设施，基本上不要增加新的设备，即应用设备简单，经济可行。

3、直收率高，除铅效果好，不但能去除铅，还能去除铁、铜、锌、铝等杂质。

实施例一：将100克含铅2.53％的锑块放入坩埚内，加入由60％磷含氧酸铵盐、40％硫含氧酸铵盐组成的复合氨盐8克，把坩埚送入马福炉中升温到700℃，恒温半小时，降温冷却可得到含铅量小于0.09％的精锑。

实施例二：将5000克含铅2.53％的锑块放入绕有电阻丝的碳化硅坩埚内，加入由40％磷含氧酸铵盐、60％硫含氧酸铵盐组成的复合氨盐400克，通电升温至900℃。恒温1小时，扒出表面浮渣，取样分析，降温冷却，可得到含铅量小于0.13％的精锑。    

实施例三在工业反射炉内加入含铅1.46％锑块36吨，加热熔化后再加入由70％磷含氧酸铵盐、30％硫含氧酸铵盐组成的复合氨盐1.1吨，将温度控制在850℃，鼓风2小时，扒出表面浮渣，取样分析，冷却后可得到含铅量小于0.16％的精锑。

实施例四

基本上与例三相同，只是加入的除铅剂由70％磷含氧酸铵盐、25％硫含氧酸铵盐、5％氯含氧酸铵盐组成。

实施例五

基本上与例三相同，只是将温度控制在1100℃。

实施例六

基本上与例一相同，只是除铅剂单独用磷含氧酸氨盐。除铅效果略低于例一。

实施例七

基本上与例一相同，只是除铅剂单独用硫含氧酸氨盐，除铅效果低于上述的全部实施例。