專利名稱：鋅鉛銻硫化礦直接獲取金屬新工藝的制作方法
硫化礦(鋅、銻、鉛)直接獲取金屬新工藝屬于有色金屬提取冶金技術(shù)領(lǐng)域。
由于現(xiàn)有煉鋅、煉銻及煉鉛采用傳統(tǒng)工藝，污染極為嚴(yán)重。二氧化硫、氧化煙塵及金屬粉塵不僅污染大氣而且使生產(chǎn)勞動條件惡化。迄今為止，世界各國對硫化礦的處理在工業(yè)上尚未找到一個合理、經(jīng)濟(jì)而污染少的方法。美國Utah大學(xué)H·y·Sohn教授曾發(fā)表過ZnS+CaO用水蒸汽氧化的動力學(xué)研究的文章，但他并未提出繼之以后的還原、揮發(fā)、直接獲取鋅的方法，因此未形成提取鋅的工藝流程。有人曾采用低溫氧化焙燒然后再還原的方法來處理輝銻礦，但此工藝仍然沿用傳統(tǒng)的工藝原則，只是溫度較低，因為是氧化焙燒，雖然在封閉體系中進(jìn)行仍產(chǎn)生大量SO2，需要凈化處理，增加了工藝負(fù)擔(dān)，且金屬回收率只達(dá)95%。此工藝也未闡明還原后的金屬銻如何從渣中分離出來。
本發(fā)明的目的在于采用密閉體系將粉礦混以固硫劑制?；驂簤K，后用水蒸氣和水煤氣在同一設(shè)備中分別完成氧化-還原和揮發(fā)操作獲得液態(tài)金屬(鋅、銻、鉛)，解決SO2的污染問題。
本發(fā)明是結(jié)合所處理的物料點，即鉛、鋅、銻金屬及其氧化物、硫
2.對于方鉛礦、輝銻礦對于方鉛礦、輝銻礦沒有蒸氣處理階段，只有還原和揮發(fā)二個階段，兩階段亦在同一個反應(yīng)器中進(jìn)行，還原溫度900～950℃，揮發(fā)溫度對鉛而言在1250～1300℃對銻而言為1450℃左右。還原反應(yīng)如下
說明書附

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖，圖2為反應(yīng)器示意圖，圖中(1)為反應(yīng)筒，(2)加料裝置，(3)冷凝器，(4)排料裝置，(5)排礦輥，(6)電加熱系統(tǒng)。
本工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1.與固硫劑結(jié)合生成CaS渣，處理渣可綜合回收硫(易轉(zhuǎn)化為CaSO4亦可轉(zhuǎn)化為元素硫并再生CaO)。
2.揮發(fā)分離徹底，獲液態(tài)金屬，渣含金屬低。
3.蒸氣處理，還原及揮發(fā)均在一個反應(yīng)器中進(jìn)行，流程簡單，設(shè)備投資省。
4.用水煤氣或氫氣直接一步還原，勞動條件好，污染很小。化物均具有易揮發(fā)和低熔點的特點，采用低溫還原(對硫化鋅礦，則需預(yù)先用蒸汽處理)，繼之以高溫?fù)]發(fā)而獲取鋅、鉛、銻金屬。實踐證明該工藝對閃鋅礦、方鉛礦、輝銻礦的處理都是有效的。
本工藝是按以下步驟完成的硫化礦(粒度-100目)混以固硫劑，經(jīng)制粒或壓塊后進(jìn)入反應(yīng)器(如說明書附圖2所示)，在750～1280℃溫度范圍內(nèi)分階段升溫，通以水蒸氣，繼之以水煤氣(H2·CO)各階段的反應(yīng)式如下1.對閃鋅礦(1)蒸氣處理階段溫度850～900℃，在此溫度段下向反應(yīng)器內(nèi)通入蒸氣、物料與蒸氣進(jìn)行如下反應(yīng)
(2)水煤氣或氫氣還原階段蒸氣處理結(jié)束后(ZnS→ZnO的轉(zhuǎn)化率在95～100%之間，如果試料中含有Pb，PbS→Pbo的轉(zhuǎn)化率一般在80%左右)，在同一個反應(yīng)器中通入水煤氣或氫氣，進(jìn)行還原處理此階段溫度為900～950℃，反應(yīng)式如下
(3)揮發(fā)階段在惰性氣體的保護(hù)下，在更高的溫度下進(jìn)行揮發(fā)，使還原的金屬揮發(fā)出來并得以回收，此階段溫度1000～1100℃，總反應(yīng)式如下
實施例1處理的原料為脆硫鉛銻礦礦料成份Pb24.88%，Sb17.2%，Zn9.66%S25.88%，F(xiàn)e9.9%，SiO23.5%技術(shù)條件還原溫度900℃揮發(fā)溫度1300℃經(jīng)還原揮發(fā)后的殘渣成份Pb0.74%，Sb3.42%Zn微量，S28.95%揮發(fā)產(chǎn)物成份Pb、Sb、Zn19.04%、20.79%、28.93%(一段細(xì)粉)69.22%、25.34%、0.28%(二段粗粉)實施例2礦物成份(%)Pb、Zn、Fe、S、CaO、SiO2、Ag48.37、10.04、1.19、12.29、5.96、2.23、0.02第一步蒸氣處理、溫度850℃、ZnS→ZnO的轉(zhuǎn)化率98.1%，PbS→PbO轉(zhuǎn)化率79.4%。
第二步氫氣還原，還原溫度900℃，之后在1100℃溫度進(jìn)行高溫?fù)]發(fā)。還原揮發(fā)后的殘渣成份Zn2.76%、Pb2.30%，收集的金屬成份Zn15.39%，Pb76.34%。
權(quán)利要求
1.鋅鉛銻硫化礦一步獲取金屬新工藝，精礦經(jīng)過預(yù)處理(達(dá)到一定粒度要求)，再經(jīng)制粒(壓團(tuán))之后進(jìn)行火法冶煉，最后得到所需金屬，其特征在于[1]進(jìn)行火法冶煉的設(shè)備是一特別設(shè)計的反應(yīng)器，其由反應(yīng)筒(1)，加料裝置(2)，冷凝器(3)，排料裝置(4)，排料輥(5)，電加熱系統(tǒng)(6)組成；[2]冶煉過程中控制的技術(shù)條件a.硫化礦粒度-100目b.蒸氣處理階段溫度850～900℃，物料與蒸氣進(jìn)行如下反應(yīng)c.水煤氣還原階段溫度900～950℃，產(chǎn)生如下反應(yīng)
d.揮發(fā)階段溫度1000～1100℃e.對方鉛礦、輝銻礦還原溫度900～950℃揮發(fā)溫度1250～1300℃(鉛)，1450℃左右(銻)總反應(yīng)式如下
2.如權(quán)利要求1所述的硫化礦一步獲取金屬新工藝，其特征在于固硫劑為CaO。
3.如權(quán)利要求1、2所述的硫化礦一步獲取金屬新工藝，其特征在于所處理物料脆硫鉛銻礦成份Pb24.88%，Sb17.2%，Zn9.66%，S25.88%，F(xiàn)e9.9%，SiO23.5%，硫化銻礦成份Pb48.37%，Zn10.04%，F(xiàn)e1.19%，S12.29%，CaO5.96%，SiO22.23%，Ag0.02%。
全文摘要
鋅鉛銻硫化礦一步獲取金屬新工藝是一種有色金屬提取冶金新方法。將粒度為-100目的硫化礦混以固硫劑，經(jīng)制?；驂簤K后進(jìn)入特別設(shè)計的反應(yīng)器，在750-1280℃溫度范圍內(nèi)分階段升溫，先通以水蒸汽繼之以水煤氣(H
文檔編號C22B19/04GK1043530SQ8910936
公開日1990年7月4日 申請日期1989年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月15日
發(fā)明者劉純鵬, 王志英, 朱祖澤 申請人:昆明工學(xué)院