專利名稱：一種用偏磷酸除粗銻中鎘和鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及銻火法冶金領(lǐng)域，具體涉及一種用偏磷酸除粗銻中鎘和鐵的方法。
背景技術(shù)：
我國是產(chǎn)銻大國，精銻產(chǎn)量占全球的60 %以上，精銻是由粗銻精煉而成，對于粗銻的精煉，國內(nèi)外一直使用上世紀(jì)三十年代由我國銻冶金專家趙天從教授創(chuàng)造的吹堿氧化精煉法(以下簡稱堿法)。粗銻通過堿法精煉能夠除去砷、硒、硫、鐵等雜質(zhì)元素，使之成為達(dá)標(biāo)的精銻產(chǎn)品，但不能除粗銻中的鎘，火法冶金除粗銻中鎘的難點在于鎘在銻液中與銻互溶生成鎘銻合金O^eSb2),鎘銻合金能被空氣中的氧所氧化，分別生成三氧化二銻和氧化鎘，并從銻液表面上揮發(fā)出來。目前還沒有一種能抑制三氧化二銻揮發(fā)，又能與氧化鎘反應(yīng)生成浮渣的熔劑，并且國內(nèi)外也沒有一個可行的除鎘方法。
鎘是精銻產(chǎn)品中的有害元素，2001年國家頒布的銻標(biāo)準(zhǔn)對鎘雖然沒有量的規(guī)定，但在國內(nèi)外的銻品交易，精銻中的鎘含量不能大于0. 002 %已經(jīng)成為一條不成文的規(guī)定，致使一些含鎘較高的銻原料得不到應(yīng)用而庫存，給環(huán)境保護(hù)帶來很大的危害，使含鎘超標(biāo)的粗銻無法精煉成達(dá)標(biāo)的精銻產(chǎn)品。許多銻冶金工作者對于粗銻中除鎘做了很多研究工作，也有人試驗用濕法進(jìn)行鎘、銻分離，都因生產(chǎn)成本高、分離效果不佳而得不到應(yīng)用。 堿法精煉除粗銻中的鐵有較好的效果，但操作要點很難把握，往往需要采用降溫除鐵的方法才能使粗銻中的鐵含量達(dá)標(biāo)，完成這個過程需要4-5小時。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種除粗銻中鎘和鐵的方法，這種方法在熔化的粗銻中加入酸性物質(zhì)偏磷酸，能有效的降低粗銻中的含鎘量與含鐵量，使之成為合格的精銻。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種用偏磷酸除粗銻中鎘和鐵的方法，其特征在于它由以下步驟組成
第一步，在盛有粗銻液的冶金爐中加入偏磷酸，繼續(xù)升高爐溫使偏磷酸熔化，從而讓偏磷酸覆蓋于銻液表面上；
第二步，將吹風(fēng)管插入銻液中吹風(fēng)，銻液中的鎘被氧化成為氧化鎘，保持爐溫，連續(xù)吹風(fēng)，銻液中的氧化鎘、鐵與覆蓋在銻液表面上的偏磷酸發(fā)生反應(yīng)，分別生成偏磷酸鎘、偏磷酸鐵，偏磷酸鎘、偏磷酸鐵與偏磷酸成渣浮于銻液表面，實現(xiàn)鎘、鐵與銻的分離； 在酸性物質(zhì)偏磷酸的存在下，粗銻中的鎘和鐵發(fā)生下列行為
(1)鎘為空氣中的氧所氧化，與偏磷酸作用生成偏磷酸鎘，化學(xué)反應(yīng)方程式為 2Cd + O2 = 2Cd0
CdO + 2HP03 = Cd(PO3)2 + H2O
(2)鐵在銻液中與銻形成鐵銻合金O^eSb2),鐵銻合金中的鐵與偏磷酸作用生成偏磷酸鐵，化學(xué)反應(yīng)方程式為 2 + 6HPO3 = 2Fe (PO3)3 + 3H2個第三步，清除浮于銻液表面的浮渣。偏磷酸鎘、偏磷酸鐵與偏磷酸成渣，浮于銻液表面，從而實現(xiàn)鎘、鐵與銻的分離，有效的降低了粗銻中的含鎘量與含鐵量，使之成為合格的精銻。所述的加入的偏磷酸的量是以每平方米銻液表面30 40公斤計算，偏磷酸是一種很弱的氧化劑，不能氧化金屬鎘，只有向銻液中吹入壓縮空氣，使金屬鎘氧化成氧化鎘， 氧化鎘與偏磷酸反應(yīng)生成偏磷酸鎘渣，達(dá)到銻、鎘分離的目的。所述的保持爐溫是指保持850 950度的溫度。所述的連續(xù)吹風(fēng)是指吹風(fēng)50 70分鐘。所述的偏磷酸的加入總量⑴按下述內(nèi)容計算
(1)分別計算反射爐中粗銻液總重量及粗銻液中的含鎘量％ (計量單位均為公斤)。除鎘前粗銻液的總重量(A) =入爐含銻量X98 % (銻氧粉還原生成粗銻液的直收率)
除鎘前粗銻液中含鎘總量(B)=AX粗銻液中的含鎘量％
(2)從下表的橫格中查出除鎘前粗銻液中的含鎘量％和除鎘后粗銻液中的標(biāo)準(zhǔn)含鎘量 %，與之相對應(yīng)的除ι公斤鎘所需偏磷酸的量0)
權(quán)利要求
1.一種用偏磷酸除粗銻中鎘和鐵的方法，其特征在于它由以下步驟組成第一步，在盛有粗銻液的冶金爐中加入偏磷酸，繼續(xù)升高爐溫使偏磷酸熔化，從而讓偏磷酸覆蓋于銻液表面上；第二步，將吹風(fēng)管插入銻液中吹風(fēng)，銻液中的鎘被氧化成為氧化鎘，保持爐溫，連續(xù)吹風(fēng)，銻液中的氧化鎘、鐵與覆蓋在銻液表面上的偏磷酸發(fā)生反應(yīng)，分別生成偏磷酸鎘、偏磷酸鐵，偏磷酸鎘、偏磷酸鐵與偏磷酸成渣浮于銻液表面，實現(xiàn)鎘、鐵與銻的分離；在酸性物質(zhì)偏磷酸的存在下，粗銻中的鎘和鐵發(fā)生下列行為(1)鎘為空氣中的氧所氧化，與偏磷酸作用生成偏磷酸鎘，化學(xué)反應(yīng)方程式為2Cd + O2 = 2Cd0CdO + 2HP03 = Cd(PO3)2 + H2O(2)鐵在銻液中與銻形成鐵銻合金O^eSb2),鐵銻合金中的鐵與偏磷酸作用生成偏磷酸鐵，化學(xué)反應(yīng)方程式為 2 + 6HPO3 = 2Fe (PO3)3 + 3H2個第三步，清除浮于銻液表面的浮渣偏磷酸鎘、偏磷酸鐵與偏磷酸成渣，浮于銻液表面，從而實現(xiàn)鎘、鐵與銻的分離，有效的降低了粗銻中的含鎘量與含鐵量，使之成為合格的精銻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用偏磷酸除粗銻中鎘和鐵的方法，其特征在于所述的加入偏磷酸的量是以每平方米銻液表面30 40公斤計算。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用偏磷酸除粗銻中鎘和鐵的方法，其特征在于所述的保持爐溫是指保持850 950度的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用偏磷酸除粗銻中鎘和鐵的方法，其特征在于所述的連續(xù)吹風(fēng)是指吹風(fēng)50 70分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用偏磷酸除粗銻中鎘和鐵的方法，它按以下步驟進(jìn)行向盛有粗銻液的冶金爐中加入偏磷酸，繼續(xù)升高爐溫使偏磷酸熔化，使偏磷酸覆蓋于銻液表面上，然后將吹風(fēng)管插入銻液中吹風(fēng)，銻液中的鎘被氧化成為氧化鎘，保持爐溫，連續(xù)吹風(fēng)，銻液中的氧化鎘、鐵與覆蓋在銻液表面上的偏磷酸發(fā)生反應(yīng)，分別生成偏磷酸鎘、偏磷酸鐵，偏磷酸鎘、偏磷酸鐵與偏磷酸成渣浮于銻液表面，實現(xiàn)鎘、鐵與銻的分離，最后清除浮于銻液表面的浮渣即可。本發(fā)明除粗銻中的鎘、鐵屬國內(nèi)外首創(chuàng)，除鎘、鐵效果好，工藝流程簡單，便于操作，且生產(chǎn)成本不高，不會產(chǎn)生環(huán)境污染，生產(chǎn)實用性強，不僅產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益，同時也帶來了良好的環(huán)保效益。
文檔編號C22B30/02GK102517459SQ201210006739
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者肖化賢, 龔文 申請人:湖南婁底華星銻業(yè)有限公司