锑是我国的优势矿产资源,年产锑约13万吨,占世界年产锑量的80%。其中广西的储量和产量最大,2001年产锑7万吨。广西的含锑矿物主要为脆硫锑铅矿,现有的生产工艺主要采用火法沸腾炉焙烧脱硫-鼓风炉还原熔炼-反射炉吹炼分离锑、铅-锑氧还原熔炼-底铅硅氟酸铅电解的办法,产出2#锑和1#精铅。该生产工艺不仅流程长、能耗高、消耗大、金属锑、铅回收率低、成本高,而且生产环境差。由于烟气SO2含量低(1%),治理困难而直接排放,SO2污染严重。同时在冶炼过程中,由于返料多,金属的直收率低,影响冶炼的技术经济指标,极大地影响了企业的经济效益。
矿浆电解是拥有我国自有知识产权的湿法冶金新技术,工艺技术世界领先,在工程化方面也取得了突破性进展,目前已进入工业化应用和推广阶段。研究证实,采用矿浆电解法处理复杂锑铅矿,可以实现锑、铅的一步分离和金属锑的一步提取,在阴极可以直接得到金属锑板,通入锑的理论浸出电量,锑浸出率大于98%,渣含锑0.5%~2.0%,锑铅矿中的铅同时被浸出并以PbCl2的形态沉淀入渣,矿浆电解渣经碳铵转化-煤油热滤,分别得到含铅大于50%、含硫小于16%的铅精矿和单质硫产品,铅的总回收率大于95%;通过在矿浆电解过程对银的浸出进行控制,80%的银进入铅精矿,可在火法炼铅过程回收。本研究提出的矿浆电解新工艺,不仅有效解决了锑、铅的分离难题,一步实现锑、铅分离,一次得到致密的电解锑,锑、铅回收率高,而且试剂消耗低,有价金属综合利用好,污染小,成本比现有的火法流程低。该工艺是复杂锑铅矿的创新和矿浆电解技术应用的新突破,为国内外首创。
经济初步分析表明,采用该工艺建设年产3000吨锑的工业生产厂,总投资1917万元,其中建设投资1559万元、流动资金200万元、利息61万元,年可生产精锑3000吨,产出铅精矿含铅3500吨、含银9210kg,产出元素硫1500吨。项目投产后年均上缴税金及附加468.2万元,年均利润总额924万元,所得税前全部投资回收期2.96年(含建设期1年),内部收益率约33%,各项经济指标良好。
矿浆电解过程中采用推进拨粉-抽吸装置并用计算机对抽粉装置进行程序控制实现自动抽粉,可以满足工艺要求,设备运行稳定,操作简单方便,大大减少了工人的劳动强度,消除了人工操作和人为因素对整个电解过程造成的不利影响,设备结构简单合理,磨损轻,维修方便。该项目的试验成功对矿浆电解技术的推广应用、解决矿浆电解设备的大型化、规模化和自动化工业生产具有较大的现实意义。