一种超重力分离铅锑合金的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109825719A(43)申请公布日2019.05.31(21)申请号201910213715.8(22)申请日2019.03.20(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人郭占成郭磊温小椿王哲鲍其鹏杨逸如(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C22B9/02(2006.01)C22B13/02(2006.01)C22B30/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种超重力分离铅锑合金的方法及装置(57)摘要一种超重力分离铅锑合金的方法及装置，属于有色金属冶金领域。锑冶金或铅冶金过程会产生大量铅锑合金，将合金经加料系统连续输入旋转超重力分离反应腔室中，然后启动旋转超重力反应器，通过调速电动机驱动滚轴上的反应器旋转产生稳定、可调节的超重力场。在超重力场和温度场共同作用下，铅锑合金间原子扩散和传质过程大大加快，实现富铅液体与富锑熔体间的连续分离。本发明在超重力条件下可实现铅锑合金中富铅液体与富锑熔体的快速分离，显著提高金属回收率，得到含Pb量大于85％的富铅液及Sb含量87％～91％的富锑相，Pb元素的总回收率达90％以上。本发明的优点在于操作简单、不产烟尘、不产炼渣、生产连续、成本低廉，也适用于其他有色冶炼过程中合金的分离，提高生产效益。CN109825719ACN109825719A权利要求书1/1页1.一种超重力分离铅锑合金的方法，其特征在于：锑冶金或铅冶金过程产生的铅锑合金，含锑28％～45％，含铅52％～75％，余量为银、铜、铋微量元素；首先将铅锑合金液经加料系统连续输入旋转超重力分离反应腔室中，并控制铅锑合金过热温度为620-750K；通过调速电动机控制位于滚轴上的超重力分离反应器中熔体的重力系数为150-1000g,在超重力场作用下，富铅液与富锑固熔体因密度差异产生定向迁移，产物通过多孔滤板实现分离,富铅液聚集至反应腔室下部，收集于铅收集槽中，并输送至铅收集罐车，而反应腔室上部的富锑固熔体不能通过多孔滤板，通过刮板排出至锑收集槽，并输送至锑收集罐车，实现富铅液体与富锑熔体间的连续分离。2.如权利要求1超重力分离铅锑合金的方法，其特征在于：所述超重力分离为连续处理或间歇式批处理。3.如权利要求1超重力分离铅锑合金的方法，其特征在于：所述多孔滤板材质用氧化锆纤维或多孔石墨毡或耐高温过滤陶瓷；刮板材质用耐热钢。4.一种应用于所述权利要求1超重力分离铅锑合金方法中的分离设备，其特征在于：包括加料斗(1)、加料系统(2)、旋转超重力分离反应器(3)、富铅液(4)、多孔滤板(5)、富锑熔体(6)、滚轴(7)、刮板(8)、锑收集槽(9)、铅收集槽(10)、锑收集罐车(11)、铅收集罐车(12)；锑冶金或铅冶金过程产生的铅锑合金液，直接由加料系统(2)连续加入旋转超重力分离反应器内，旋转超重力反应器(3)位于滚轴(7)之上；通过调速电动机驱动位于滚轴(7)上的超重力分离反应器(3)进行高速旋转，在超重力场强化反应作用下，富铅液(4)通过多孔滤板(5)聚集至反应腔室下部，收集于铅收集槽(10)中，并输送至铅收集罐车(12)，而反应腔室上部的富锑固熔体(6)通过刮板(8)排出至锑收集槽(9)，并输送至锑收集罐车(11)，实现富铅液体与富锑熔体间的连续分离。2CN109825719A说明书1/3页一种超重力分离铅锑合金的方法及装置技术领域[0001]本发明属于有色金属冶金领域中合金的分离，特别涉及一种在超重力条件下分离铅锑合金的方法及装置。背景技术[0002]锑冶金或铅冶金过程会产生铅锑合金，其中，脆硫铅锑矿在提取金属铅和锑过程产生的大量铅锑合金为其主要来源，脆硫铅锑矿在我国蕴藏十分丰富，占我国锑矿资源总量的30～40％，该矿物的铅锑分离十分困难，因铅锑二元系属负偏差体系，且物理化学性质相近，在冶金过程中行为相似，目前并没有取得突破性的进展。[0003]在我国，脆硫铅锑矿唯一实现工业化并得到广泛推广的火法熔炼工艺为：烧结-鼓风炉熔炼-吹炼法，其中，实现铅锑合金分离的火法吹炼工艺流程如说明书中图1所示，铅锑合金经反射炉氧化吹炼，基于锑对氧的亲和力大于铅对氧的亲和力，且锑的氧化挥发性大于铅，进行重复吹风氧化，使金属锑氧化以三氧化二锑的形式挥发进入锑氧粉而与底铅分离，底铅通过电解精炼得到电解铅，而锑氧粉经反射炉还原熔炼与精炼得到粗锑，实现铅锑合金中铅和锑的分离。但该火法工艺存在以下不足：(1)吹炼周期长，吹炼温度需控制在850℃～1000℃，能耗较高；(2)吹炼过程和锑氧粉还原熔炼过程均产生大量渣相，需综合回收处理；(3)吹炼过程烟尘率达到