專利名稱：一種用偏磷酸除粗銻中鎘和鐵的方法
技術領域：
本發明涉及銻火法冶金領域，具體涉及一種用偏磷酸除粗銻中鎘和鐵的方法。
背景技術：
我國是產銻大國，精銻產量占全球的60 %以上，精銻是由粗銻精煉而成，對于粗銻的精煉，國內外一直使用上世紀三十年代由我國銻冶金專家趙天從教授創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、鐵等雜質元素，使之成為達標的精銻產品，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出來。目前還沒有一種能抑制三氧化二銻揮發，又能與氧化鎘反應生成浮渣的熔劑，并且國內外也沒有一個可行的除鎘方法。
鎘是精銻產品中的有害元素，2001年國家頒布的銻標準對鎘雖然沒有量的規定，但在國內外的銻品交易，精銻中的鎘含量不能大于0. 002 %已經成為一條不成文的規定，致使一些含鎘較高的銻原料得不到應用而庫存，給環境保護帶來很大的危害，使含鎘超標的粗銻無法精煉成達標的精銻產品。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行鎘、銻分離，都因生產成本高、分離效果不佳而得不到應用。 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標，完成這個過程需要4-5小時。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，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。為解決上述技術問題，本發明所采用的技術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，將吹風管插入銻液中吹風，銻液中的鎘被氧化成為氧化鎘，保持爐溫，連續吹風，銻液中的氧化鎘、鐵與覆蓋在銻液表面上的偏磷酸發生反應，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，實現鎘、鐵與銻的分離； 在酸性物質偏磷酸的存在下，粗銻中的鎘和鐵發生下列行為
(1)鎘為空氣中的氧所氧化，與偏磷酸作用生成偏磷酸鎘，化學反應方程式為 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，化學反應方程式為 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生成偏磷酸鎘渣，達到銻、鎘分離的目的。所述的保持爐溫是指保持850 950度的溫度。所述的連續吹風是指吹風50 70分鐘。所述的偏磷酸的加入總量⑴按下述內容計算
(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準含鎘量 %，與之相對應的除ι公斤鎘所需偏磷酸的量0)
權利要求
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，將吹風管插入銻液中吹風，銻液中的鎘被氧化成為氧化鎘，保持爐溫，連續吹風，銻液中的氧化鎘、鐵與覆蓋在銻液表面上的偏磷酸發生反應，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，實現鎘、鐵與銻的分離；在酸性物質偏磷酸的存在下，粗銻中的鎘和鐵發生下列行為(1)鎘為空氣中的氧所氧化，與偏磷酸作用生成偏磷酸鎘，化學反應方程式為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，化學反應方程式為 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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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吹風是指吹風50 70分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種用偏磷酸除粗銻中鎘和鐵的方法，它按以下步驟進行向盛有粗銻液的冶金爐中加入偏磷酸，繼續升高爐溫使偏磷酸熔化，使偏磷酸覆蓋于銻液表面上，然后將吹風管插入銻液中吹風，銻液中的鎘被氧化成為氧化鎘，保持爐溫，連續吹風，銻液中的氧化鎘、鐵與覆蓋在銻液表面上的偏磷酸發生反應，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，實現鎘、鐵與銻的分離，最后清除浮于銻液表面的浮渣即可。本發明除粗銻中的鎘、鐵屬國內外首創，除鎘、鐵效果好，工藝流程簡單，便于操作，且生產成本不高，不會產生環境污染，生產實用性強，不僅產生可觀的經濟效益，同時也帶來了良好的環保效益。
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 優先權日2012年1月11日
發明者肖化賢, 龔文 申請人:湖南婁底華星銻業有限公司