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中国有色冶金2025年第05期:脆硫铅锑矿低温还原熔炼固硫工艺研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:马皓皓;邹锐;叶有明;刘政伟;

单位:广西无机材料绿色制备与应用重点实验室;广西机电职业技术学院智能焊接技术学院;广西科技师范学院化学与材料工程学院;广西交通职业技术学院路桥工程学院;

摘要:脆硫铅锑矿占我国锑资源总量的30%~40%,是重要的矿物资源,因其含硫较高,冶炼过程中产生的含硫烟气增加了后期治理成本。本文提出了脆硫铅锑矿低温还原熔炼固硫工艺,研究以Zn O为固硫剂,炭粉为还原剂,Na_2CO_3熔盐为熔炼介质,探究了脆硫锑铅矿在低温还原熔炼过程的固硫情况。热力学分析表明,硫化锑和硫化铅在碳酸钠体系中,在较低温度下均能与氧化锌、炭粉发生还原反应,反应中,Na_2CO_3可提供液相反应环境,优化反应路径并提高反应速率,促使低温固硫反应更加充分彻底。单因素试验表明,在脆硫铅锑矿1.224 g、无水碳酸钠7.5 g(后续循环使用)、氧化锌用量为理论用量的1.25倍、温度900℃、反应时间60 min的条件下,固硫率达到97.2%,铅、锑生成率达到92.6%和89.3%。TG及XRD分析验证了热力学分析和试验结果,表明在最佳试验条件下,固硫率达到最高,矿物中的硫以Zn S和Na_2S的形式被固化,且有大量的铅锑合金生成; SEM分析表明,产物中铅锑合金呈球形颗粒,Pb O、Sb_2O_3形成柱状,钠盐等杂质呈聚集状,且含有部分熔渣。该研究可为脆硫铅锑矿的低温清洁冶炼生产提供理论依据。

关键词:脆硫铅锑矿;;低温还原;;固硫;;Na_2CO_3熔炼介质;;ZnO固硫剂;;低温清洁冶炼

基金资助:广西科技计划项目(桂科AD20297139);; 广西重点实验室运行补助项目(21-220-09);; 广西科技师范学院科研基金项目(GXKS2023ZDB009,GXKS2024QNTD13)