Термическая отгонка соединений сурьмы

Процесс основан на летучести соединений сурьмы при повышенных температурах. Температура кипения трехсернистой сурьмы 1260 К, триоксида сурьмы 1700 К, однако летучесть этих соединений проявляется при более низких температурах (670 - 920 К). В окислительной атмосфере При температуре 670 - 720 К возможно образование нелетучего четырехоксида, а затем и пятиоксида сурьмы. Термическая диссоциация пятиоксида сурьмы завершается при 970 К, четырехоксида при 1170 - 1300 К. Процесс дистилляционного обжига может осложняться плавлением суль­фида (821 К) и триоксида сурьмы (929 К), а также присутствующего в сурьме или образующегося при обжиге соединения Sb2S20 (кермезита). Практически в зависимости от содержания сурьмы в сырье, состава пустой породы и вида обжигового агрегата дистилляция осуществляется при температурах от 970 до 1770 К. Образование четырехоксида сурьмы пре­дупреждается поддерживанием в печи слабовосстановительной атмосферы (чрезмерное содержание оксида углерода в газовой фазе нежелательно, так как это приводит к образованию металлической сурьмы, летучесть которой ниже, чем трехоксида). Для дистилляционного обжига приме­няют шахтные печи специальной конструкции, имеющие рабочее сечение 2 - 10 м² и высоту 3 - 4 м. Удельный расход топлива (кокса или древес­ного угля) составляет от 4 до 15% от массы обжигаемого материала. При содержании в исходной руде 10 - 25% Sb содержание ее в огарках составляет 2 - 3,5%, что соответствует технологическому извлечению в газы 80 - 86%. В Югославии осуществляют вельцевание сурьмяной руды в трубчатых печах. Во избежание образования настылей в горячей зоне печей обжигаемая рудная мелочь должна содержать не более 11 - 15% Sb. Печь, имеющая диаметр около 2,6 м, перерабатывает в сутки около 50 т руды. Расход коксика или древесного угля составляет примерно 12% от массы руды, степень отгонки сурьмы 90 - 94%. Аналогичный процесс испытан и применительно к отечественным рудам. Оптимальная темпе­ратура обжига 1120 - 1220 К, крупность руды 20 - 30 мм, крупность кок­сика (расходуемого в количестве 15 - 20% от массы руды) 10 мм. При опытно - промышленных испытаниях на печи диаметром 1,2 м и длиной 10 м товарное извлечение сурьмы из 15% - ной руды в пыль кулеров и возгоны рукавного фильтра составило 81,4%.

Также предложен и испытан возгоночный обжиг бедных сурьмя­ных руд на аглоленте. Оптимальные условия процесса определены сле­дующими: крупность руды - 15 мм, коксика - 10 мм, скорость прососа воздуха 0,3 м/с, удельный расход коксика 8% от массы руды, воздуха - около 13 м³/кг коксика. Максимальная температура в зоне горения до­стигала 1750 К. Степень отгонки сурьмы из руды (2,3%) составила 96%. Содержание сурьмы, %: в огарке 0,08, в циклонной пыли 30, в воз­гонах 70 - 74; Удельная производительность 12 т/м²cут. Институтом "Средазнипроцветмет" в опытно - промышленном масштабе подтверждена применимость этого процесса также для переработки гранулированной смеси бедных сурьмяных материалов (руды, хвостов обогащения, ке - ков выщелачивания шлаков). При расходе угля около 13% от массы обжигаемых материалов степень отгонки составляла 90 - 97%, содержа­ние сурьмы в возгонах 46 - 63%.