一种锑氧粉生产金属锑的方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-08-25 08:45:34
本成果公开了一种创新的锑氧粉生产金属锑的方法,此方法包括两个主要步骤:第一步是将锑氧粉、还原剂和熔剂均匀混合,经过制粒过程形成球团或压块。其中,所述熔剂由0~30重量份的石灰、1~50重量份的纯碱、5~30重量份的铁矿粉和1~8重量份的萤石组成。第二步是将上述球团或压块送入电磁感应装置或微波装置进行还原冶炼,从而得到粗制锑、炉渣和氧化锑烟尘。该方法具有诸多优点。首先,它显著提高了锑的直收率,极大地减少了资源的浪费。其次,炉渣的熔点降低,流动性能改善,从而无需人工扒渣,降低了生产成本。此外,炉渣中含锑量较低,有利于提高锑的回收率,进一步节约了资源。更重要的是,此方法加热效率高,节约了能源,符合当前的环保理念。总的来说,本成果提供了一种创新的锑氧粉生产金属锑的方法,不仅提高了锑的直收率,降低了生产成本,还实现了资源的有效利用和能源的高效转化,具有重要的工业应用价值和社会经济效益。
火法炼锑是一种主要的锑提炼工艺,其中主要的处理工艺是“鼓风炉挥发熔炼-锑氧粉反射炉还原”工艺。在这个过程中,配料系统将粗氧化锑粉、还原煤和熔剂按比例配料,然后加入反射炉内,高温下发生还原反应,产出粗锑。每个反射炉还原熔炼周期包括“加料-还原-扒渣”三个步骤,当炉中装满粗锑熔体后,进行扒渣,然后进入精炼阶段。还原熔炼阶段产生的含锑渣则会返回锑的鼓风炉进行处理。然而,采用反射炉进行火法冶炼存在许多缺点:首先,它的能耗高,烟尘量大。反射炉采用煤进行还原和燃烧加热,燃料煤在熔池上方加热,通过热反射加热炉体内部的物料。这种方式的燃料煤消耗量为140公斤/(吨·锑)和60公斤/(吨·锑),直接增加了生产成本。其次,锑直收率低。锑直收率仅为70%,这意味着大量的锑氧粉在挥发过程中进入了烟尘,造成了资源的浪费。最后,热效率低。反射炉采用燃煤燃烧供热的方式维持炉内温度,炉膛温度波动大,热效率仅为15%~30%,这导致了能源利用效率的低下。鉴于上述问题,本成果开发一种新的锑冶炼方法,能够提升锑的直收率,降低炉渣锑含量,并降低人工劳动强度,以实现更高效、更环保的锑提炼工艺。
随着社会的发展和科技的进步,锑的需求量逐年上升,而锑的资源日益稀缺,因此,提高锑的提取率和回收率,降低生产成本,减少环境污染,是当前锑产业的重要任务。本科技成果提供的锑氧粉生产金属锑的方法,通过改进配料系统、还原熔炼设备和工艺,能够提高锑的直收率,降低炉渣锑含量,降低人工劳动强度,提高热效率,具有很好的应用前景。
首先,本科技成果能够应用于锑的鼓风炉挥发熔炼和锑氧粉反射炉还原工艺中,通过改进配料系统,将粗氧化锑粉、还原煤和熔剂按比例配料,加入反射炉内,高温下发生还原反应,产出粗锑。在此过程中,可以优化配料比例和还原工艺参数,提高锑的直收率,减少锑的挥发损失和烟尘量,降低生产成本。
其次,本科技成果能够应用于含锑渣的回收处理中。还原熔炼阶段产生的含锑渣可以返回锑的鼓风炉进行处理,通过改进熔炼设备和工艺,可以提高锑的回收率和直收率。同时,可以减少渣中含有大量锑的情况,降低后续处理的难度和成本。
此外,本科技成果还可以应用于泡渣中锑的回收。锑氧粉反射炉产生的炉渣为泡渣,其锑含量较高,可以通过改进回收工艺,实现锑的高效回收和再利用。这不仅可以减少资源的浪费,还可以降低对环境的污染。
同时,本科技成果还可以应用于其他类似矿物的冶炼中。该方法不仅适用于锑的提取,还可以应用于其他具有类似性质的矿物的冶炼中,为相关行业的发展提供新的技术支持和参考。
最后,本科技成果还可以结合现代科技手段,如人工智能、大数据等,实现智能化控制和优化。通过数据采集和分析,可以实时监测生产过程,优化工艺参数,提高生产效率和产品质量。同时,可以减少人工操作和劳动强度,提高生产安全性和员工工作满意度。
总之,本科技成果在锑的提取和回收方面具有很好的应用前景,能够提高锑的直收率,降低炉渣锑含量,降低人工劳动强度,提高热效率,对锑产业的发展和环境保护具有重要意义。未来可以通过进一步研究和改进,拓展其应用范围,为相关行业的发展提供更全面、更高效的技术支持。
李东波,现任中国五矿集团有限公司中国恩菲工程技术有限公司副总工程师。2019年9月4日,被公示为“中央企业劳动模范”。2021年4月23日,入选中国工程院2021年院士增选有效候选人名单,其团队长期从事冶金工程领域,相关期刊文章30余篇,团队成员包括马登、陈学刚、邓兆磊、裴忠冶、黎敏、曹珂菲、吴卫国、许良、冯双杰等。
据资料显示,2021年我国锑产量为17.05万吨,到2022年锑产量约为17.42万吨,同比增长2.2%。从产量结构方面来看,回收锑是我国锑产量最大的细分品种,2022年产量占比约为65%,矿山锑产量占比约为35%。本方案开发的锑氧粉生产金属锑的方法具有应用前景。
本项目拟采用知识产权作价投资形式实施转化,目前已与多家单位合作达成转化意向,将重点开展相关技术的工程应用工作以及相关的应用试验验证工作,形成批量装备和产品,有效提升现有装备和产品技术水平。