Способ переработки антимоната натрия

(51) 22 30/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АНТИМОНАТА НАТРИЯ(57) Изобретение относится к области металлургии,в частности, для пирометаллургической переработки антимоната натрия - сурьмяного кека щелочного рафинирования свинца. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении степени извлечения сурьмы и его содержания в черновом металле. Способ переработки антимоната натрия,осуществляют путем восстановительной плавки его с углеродсодержащим восстановителем, при этом углеродсодержащий восстановитель вводят в количестве 10-15 от массы антимоната, шихту предварительно выдерживают в течение 20-30 минут при температуре 700-750 С, а плавку проводят при температуре 850-950 С.(72) Жарменов Абдурасул Алдашевич Терликбаева Алма Жолдасовна Сыдыков Алимгазы Оразович Мазулевский Евгений Александрович Бердикулова Феруза Асановна Ковзаленко Татьяна Владимировна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Комитета промышленности Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан Изобретение относится к области металлургии, в частности, для пирометаллургической переработки антимоната натрия - сурьмяного кека щелочного рафинирования свинца. Известен способ переработки антимоната натрия восстановительной плавкой в отражательных печах при 1000-1200 С с добавлением 400-500 кг (22,225) соды и 600 кг (30-33) угля на 1800-2000 кг антимоната натрия (Н.В. Гудима, Я.П. Шейн. Краткий справочник по металлургии цветных металлов, 1975, с.365). В результате плавки с высоким расходом флюса образуется объемная масса оборотного шлака. Значительная часть сурьмы переходит в шлак и в возгоны. Поэтому степень извлечения сурьмы в черновой металл низкая. Недостатком способа является низкое извлечение сурьмы в черновой металл (65-75) и высокий расход флюсов, образующих химически агрессивную среду. Известен спбсоб производства черновой сурьмы(Патент РФ 2075528, МПК С 22 В 30/00, опубл. 10.06.97), согласно которому шихту, состоящую из сурьмяного сульфидно-оксидного сырья, флюсов,оборотных материалов, осадителя и восстановителя,плавят в два цикла при продолжительности каждого цикла 19-36 часов, первый из которых заканчивается выпуском штейна со шлаком, а второй - выпуском металла со шлаком. В результате плавки получают черновую сурьму. Недостаток данного способа - многостадийность процесса переработки сырья. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ восстановительной плавки антимоната натрия с каменным углем или коксом в количестве 15 от массы сырья при температуре 1000-1200 С и выдержке расплава в течение 30 минут. (Сурьма. Под ред. С.М. Мельникова, Изд. Металлургия,1977, с.234). В результате плавки в черновой металл переходит 86-87 сурьмы, в шлак - около 2 и 1112 сурьмы уносится с газами. Содержание сурьмы в черновом металле 91-92, в шлаке - порядка 5. Недостаток прототипа - низкое извлечение и содержание сурьмы в черновом металле,значительный его переход в газовую фазу. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении степени извлечения сурьмы и его содержания в черновом металле. Сущность изобретения заключается в следующем. В предлагаемом способе шихту, с углеродсодержащим восстановителем в количестве 10-15 от массы антимоната натрия, нагревают до 700-750 С и выдерживают при этой температуре 2030 минут, далее проводят плавку при температуре 850-950 С. По окончании плавки разливают отдельно черновую сурьму и шлак, которые анализируют на содержание сурьмы. Черновую сурьму рафинируют известными способами с получением марочной сурьмы. Химизм процесса заключается в том, что при выдержке и плавке антимонатной шихты с углеродсодержащим восстановителем сурьма из натриевых солей и оксидных форм восстанавливается до металлического состояния по реакциям 233 С 23 СО 2233 С 43 С 2 234 СО 2323 Восстановленная сурьма высвобождается из антимонатной шихты в виде металлических капель,а обедненная по сурьме шихта образует шлаковую фазу, покрывает поверхность металлической сурьмы и препятствует ее испарению. Выдержка расплава 20-30 минут при температуре 700-750 С обеспечивает образование собственного флюса, что уменшает переход сурьмы в газовую фазу. При дальнейшей плавке, при температуре 850950 С, происходит полное расплавление шихты с образованием жидкой фазы и интенсифицируется процесс восстановления антимоната с высвобождением солей натрия. Оксидные примеси,присутствующие в исходном антимонате, переходят в шлаковый расплав. Температурный интервал плавки 850-950 С объясняется тем, что при температуре менее 850 С процесс плавки идет медленно и происходит неполное разделение металлической фазы от шлаковой, а при температуре более 950 С повышается переход сурьмы в возгоны. Содержание в шихте углеродсодержащего восстановителя менее 10 от массы антимоната натрия не позволяет достаточно полно восстановить соединения сурьмы, при содержании более 15 не повышается степень извлечения сурьмы в металл и восстанавливаются примеси (олово, железо, свинец),что приводит к нежелательному загрязнению чернового металла указанными элементами. Примеры осуществления способа. Пример 1. 500 г антимоната натрия, содержащего 44,79 сурьмы, и 75 г размолотого до -0,2 мм кокса перемешивают, загружают в алундовый тигель,помещают в печь, нагревают до 750 С и выдерживают при этой температуре 30 минут. Далее температуру повышают до 900 С. При этой температуре выдерживают 20 минут и разливают раздельно сурьму и шлак. Выход чернового металла 222,3 г и шлака 120 г. Содержание сурьмы в черновом металле - 96,22, в шлаке - 4,6. Извлечение сурьмы в черновой металл- 95,5, в шлак - 2,5. Пример 2. 500 г антимоната натрия и 65 г размолотого до - 0,2 мм кокса перемешивают,загружают в алундовый тигель, помещают в печь,нагревают до 750 С и выдерживают расплав при этой температуре 20 минут. Далее температуру повышают до 950 С. После выдержки расплава в течение 20 минут разливают раздельно сурьму и шлак. Выход чернового металла 218,9 г, шлака 128 г. Содержание сурьмы в черновом металле 97,3, в шлаке - 4,5. Извлечение сурьмы в черновой металл - 95,2, в шлак - 2,6. Пример 3 (по прототипу). 500 г антимоната натрия и 75 г кокса перемешивают, загружают в алундовый тигель, помещают в печь и нагревают до температуры 1000 С. При этой температуре выдерживают 30 минут и разливают раздельно сурьму и шлак. Выход чернового металла 211,32 г, шлака - 106,0 г. Содержание сурьмы в черновом металле - 92,2, в шлаке -4,43. Извлечение сурьмы в черновой металл - 87,0, в шлак -2,1, в возгоны - 11,0. Результаты проведения восстановительной плавки представлены в таблице. Таблица ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки антимоната натрия,включающий восстановительную плавку с углеродсодержащим восстановителем,отличающийся тем, что углеродсодержащий восстановитель вводят в количестве 10-15 от массы антимоната,шихту предварительно выдерживают в течение 20-30 минут при температуре 700-750 С, а плавку проводят при температуре 850-950 С.