羅 燊，馬 登

（1.錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司，湖南 冷水江 417500；2.中國恩菲工程技術(shù)有限公司，北京 100038）

目前，某銻冶煉企業(yè)采用鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉工藝冶煉銻精礦，該工藝存在爐渣銻品位波動較大的問題［1，2］。實(shí)踐生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，渣型對渣含銻的影響較大，本文通過對生產(chǎn)實(shí)踐數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，得到鼓風(fēng)爐熔煉的各爐渣成分對爐渣品位的影響，有利于指導(dǎo)生產(chǎn)的配料過程。

1 鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉工藝流程

銻精礦鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉使用的原料主要有硫化銻礦和硫氧混合礦，原料中Sb2S3易揮發(fā)且易氧化，氧化后的Sb2O3進(jìn)入高溫?zé)煔庵校珹u、Ag等貴金屬富集在毛銻里形成貴毛銻，反應(yīng)機(jī)理如下：

圖1 鼓風(fēng)爐生產(chǎn)工藝流程圖

脈石與鐵礦石等熔劑造渣，從而實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬的有效分離，因此，渣含銻指標(biāo)的好壞直接影響鼓風(fēng)爐的經(jīng)濟(jì)效益。銻精礦鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉的渣型是SiO2-FeO-CaO，銻鼓風(fēng)爐工藝流程圖如圖1所示。

2 銻精礦鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉中的原料成分及其走向

2.1 銻精礦鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉中的原料成分

銻精礦鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉中的原料成分見表1。

表1 原料中各成分含量 %

2.2 粒子礦

各種原料配料后制成粒子礦，生產(chǎn)中再加入鐵礦石等造渣熔劑，原材料中SiO2的含量決定了銻冶煉廠鼓風(fēng)爐煉銻只能選擇硅酸度大的高硅渣型，而通過調(diào)節(jié)原料配比可適當(dāng)調(diào)節(jié)爐渣中Mg、Al等輕金屬的含量，優(yōu)化渣含Sb指標(biāo)。實(shí)際操作中可選擇含Mg、Al等輕金屬偏低的鐵礦石材料，減少對鼓風(fēng)爐渣型的影響。粒子礦成分見表2。

表2 粒子礦的成分 %

2.3 原料中各種成分走向

鼓風(fēng)爐前床各產(chǎn)出物的成分見表3，由表3可以看出，通過鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉后，原料中的Ca、Mg、Al等金屬幾乎都進(jìn)入鼓風(fēng)爐渣，而Fe則大部分進(jìn)入銻锍，少部分進(jìn)入鼓風(fēng)爐渣，所以，原料中Mg、Al等輕金屬的含量直接決定著鼓風(fēng)爐渣中Mg、Al等輕金屬的含量，而Mg、Al等輕金屬的含量越高，爐渣的熔化溫度也越高，如果達(dá)不到爐渣的完全熔化溫度，爐渣表面就會結(jié)殼，從而造成渣含銻升高。

表3 鼓風(fēng)爐前床各產(chǎn)出物的成分 %

3 爐渣成分對渣含Sb影響的分析

在鼓風(fēng)量和焦炭消耗穩(wěn)定的情況下，鼓風(fēng)爐渣的物理化學(xué)性能很大程度上決定了鼓風(fēng)爐的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司銻冶煉廠通過生產(chǎn)實(shí)踐，積累了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，現(xiàn)對該銻冶煉廠2016年4月至2020年3月的鼓風(fēng)爐渣的化驗(yàn)樣進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，共有渣樣254個(gè)，綜合結(jié)果如下。

3.1 渣含Sb指標(biāo)

以渣含銻進(jìn)行排序分析，結(jié)果見表4，254個(gè)樣的平均含銻為1.216%，從樣品的分布來看，渣含Sb和渣中Mg、Al等輕金屬氧化物含量存在一定對應(yīng)關(guān)系，渣中SiO2、CaO的含量變化都不是很明顯，Mg、Al氧化物含量處于低位時(shí)，渣含Sb指標(biāo)明顯較好。

表4 以渣含Sb進(jìn)行排序統(tǒng)計(jì)表

3.2 渣中SiO2含量對渣含Sb的影響

以渣中SiO2含量進(jìn)行排序分析，結(jié)果見表5，254個(gè)樣平均SiO2含量42.159%，可以看出銻冶煉廠鼓風(fēng)爐屬高硅渣型，流動性和牽絲性都比較好，SiO2含量與渣含銻沒有明顯的對應(yīng)關(guān)系，從數(shù)據(jù)上看，當(dāng)SiO2含量在45%以上，Mg、Al等輕金屬含量相對較低（8.9%以下）時(shí)，渣含Sb指標(biāo)較好。

表5 以渣中SiO2含量進(jìn)行排序統(tǒng)計(jì)表

3.3 渣中FeO含量對渣含Sb指標(biāo)的影響

以渣中FeO含量進(jìn)行排序分析，結(jié)果見表6，254個(gè)樣平均FeO含量26.641%，當(dāng)FeO含量在30%以上，實(shí)際平均32.197%時(shí)，渣含Sb指標(biāo)明顯偏好，Mg、Al等輕金屬含量也處于較低水平。

表6 以渣中FeO含量進(jìn)行排序統(tǒng)計(jì)表

3.4 渣中CaO含量對渣含Sb指標(biāo)的影響

以渣中CaO含量進(jìn)行排序分析，結(jié)果見表7，從數(shù)據(jù)上看沒有明顯對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)CaO含量在15%以下，平均12.868%時(shí)，渣含Sb指標(biāo)較好，但低鈣渣也沒有明顯優(yōu)勢。

表7 以渣中CaO含量進(jìn)行排序統(tǒng)計(jì)表

3.5 渣中Mg、Al氧化物含量對渣含銻指標(biāo)的影響

以渣中Mg、Al氧化物含量進(jìn)行排序分析，結(jié)果見表8，當(dāng)Mg、Al氧化物含量在7%以下，平均為6.969%時(shí)，渣含Sb指標(biāo)明顯較好。

表8 以渣中Mg、Al氧化物含量進(jìn)行排序統(tǒng)計(jì)表

Al2O3和MgO都是高熔點(diǎn)化合物，在鼓風(fēng)爐渣中含量過高會提高爐渣的實(shí)際熔點(diǎn)，提高爐渣的粘度，不利于渣銻分離，并且會在爐渣表層形成結(jié)塊，影響爐渣的流動性和渣含Sb指標(biāo)，降低冶煉回收率，提高冶煉成本。

4 結(jié) 論

1.當(dāng)SiO2含量在45%以上，Mg、Al等輕金屬含量相對較低（8.9%以下）時(shí)，渣含Sb指標(biāo)較好。

2.當(dāng)FeO含量在30%以上，實(shí)際平均32.197%時(shí)，渣含Sb指標(biāo)明顯偏好，Mg、Al等輕金屬含量也處于較低水平。

3.鼓風(fēng)爐渣中Mg、Al等高熔點(diǎn)金屬氧化物會提高爐渣熔點(diǎn)，降低其流動性，進(jìn)而對渣含Sb指標(biāo)造成負(fù)面影響，通過對原材料中Mg、Al等輕金屬氧化物含量的控制和鼓風(fēng)爐渣型的調(diào)節(jié)，可降低渣含Sb指標(biāo)，提高Sb冶煉回收率。