本發明涉及一種冶煉工藝，具體涉及一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝及裝置。屬于有色金屬冶煉技術領域。

背景技術：

三氧化二銻是一種重要的化工原料，其在高級白色阻燃塑料、合成織物、光電材料、高純銻品化工原料等高新技術領域中的應用越來越廣泛，而隨著其在精細領域中的應用需求，對其純度和白度的要求也相應的越來越高。

其中，白度尤其難以控制，影響白度的因素很多，包括：原料中雜質含量的影響，作業溫度，一、二次空氣量大小及比例，冷卻空氣量，以及污點和銻液深度等。其中，根據大量的生產實踐發現，作業溫度在1000±20℃時，生產出的銻白白度高質量好；溫度低于900℃，將出現針狀黑體的氧化銻，白度和粒度均不能達到質量要求；溫度過高，大量的銻蒸氣揮發出來，一定量的二次空氣難以將產出的銻蒸氣全部氧化，同樣也會降低三氧化二銻的白度。

技術實現要素：

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝。

本發明還提供了上述冶煉工藝相應的一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝，具體步驟如下：

(1)將冶煉爐的爐溫升高至1300～1500℃，向爐內投入金屬銻，使之熔化；

(2)以20℃/min的速度降溫至500～600℃，通入空氣，空氣流量為30～40m³，以10℃/min的速度升溫至1000～1200℃，空氣中的氧氣與銻發生氧化反應生成三氧化二銻；

(3)調整空氣流量為12～20m³，步驟(2)的三氧化二銻進入冷卻沉降系統，冷卻至20～25℃，根據不同的粒徑范圍沉降，不符合粒徑要求的返回至冶煉爐，符合粒徑要求的進行分類或者混合收集即得。

優選的，步驟(3)中的分別收集具體包括：先收集1～2μm的粒徑，再收集0.5～1μm，的粒徑，最后收集0.5μm以下的粒徑。

一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置，包括冶煉爐和冷卻沉降系統，所述冶煉爐上設有進料口、通風口和出料口，所述冷卻沉降系統包括依次連接的冷卻水箱和沉降室，其中，出料口與冷卻水箱連接，沉降室的入口到出口方向依次設有廢料段、粗料段、中料段和細料段四個工段，每個工段的頂部中央分別設有擋板，底部分別設有卸料閥，并且，廢料段的底部連接至進料口。

優選的，所述進料口與進料斗連接，廢料段的底部連接至進料斗。

優選的，所述通風口與鼓風機連接。

優選的，粗料段、中料段和細料段的底部均與儲料倉連通。

優選的，粗料段、中料段和細料段的底部分別與料倉Ⅰ、料倉Ⅱ和料倉Ⅲ連通。

本發明的有益效果：

金屬銻在1300～1500℃條件下充分熔化，然后以較快的降溫速度降溫至500～600℃，使得金屬銻中的雜質分離析出，然后通入空氣，升溫至1000～1200℃，使得銻發生氧化得到三氧化二銻；調整空氣流量，將所得三氧化二銻隨空氣流入冷卻沉降系統，根據不同的粒徑范圍進行沉降，符合粒徑要求的進行分類收集或者混合收集皆可，不符合粒徑要求的可返回熔煉爐重復之前的步驟，避免產品不合格和能源浪費現象的發生。

本發明所得三氧化二銻具有較高的純度和白度，最大粒徑不大于2μm，產品質量佳。

附圖說明

圖1為混合收集的情況下，本發明的結構示意圖；

圖2為分類收集的情況下，本發明的結構示意圖；

其中，1為冶煉爐，2為冷卻水箱，3為沉降室，11為進料口，12為通風口，13為出料口，14為進料斗，15為鼓風機，31為廢料段，32為粗料段，33為中料段，34為細料段，35為擋板，36為卸料閥，37為儲料倉，38為料倉Ⅰ，39為料倉Ⅱ，310為料倉Ⅲ。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步的闡述，應該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發明，并不對其內容進行限定。

實施例1：

一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝，具體步驟如下：

(1)將冶煉爐1的爐溫升高至1300℃，向爐內投入金屬銻，使之熔化；

(2)以20℃/min的速度降溫至500℃，通入空氣，空氣流量為30m³，以10℃/min的速度升溫至1000℃，空氣中的氧氣與銻發生氧化反應生成三氧化二銻；

(3)調整空氣流量為12m³，步驟(2)的三氧化二銻進入冷卻沉降系統，冷卻至20℃，根據不同的粒徑范圍沉降，不符合粒徑要求的返回至冶煉爐1，符合粒徑要求的混合收集即得。

如圖1所示，一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置，包括冶煉爐1和冷卻沉降系統，冶煉爐1上設有進料口11、通風口12和出料口13，冷卻沉降系統包括依次連接的冷卻水箱2和沉降室3，其中，出料口13與冷卻水箱2連接，沉降室3的入口到出口方向依次設有廢料段31、粗料段32、中料段33和細料段34四個工段，每個工段的頂部中央分別設有擋板35，底部分別設有卸料閥36，并且，進料口11與進料斗14連接，廢料段31的底部連接至進料斗14，通風口12與鼓風機15連接；粗料段32、中料段33和細料段34的底部均與儲料倉37連通。

實施例2：

一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝，具體步驟如下：

(1)將冶煉爐1的爐溫升高至1500℃，向爐內投入金屬銻，使之熔化；

(2)以20℃/min的速度降溫至600℃，通入空氣，空氣流量為40m³，以10℃/min的速度升溫至1200℃，空氣中的氧氣與銻發生氧化反應生成三氧化二銻；

(3)調整空氣流量為20m³，步驟(2)的三氧化二銻進入冷卻沉降系統，冷卻至25℃，根據不同的粒徑范圍沉降，不符合粒徑要求的返回至冶煉爐1，符合粒徑要求的混合收集即得。

如圖1所示，一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置，包括冶煉爐1和冷卻沉降系統，冶煉爐1上設有進料口11、通風口12和出料口13，冷卻沉降系統包括依次連接的冷卻水箱2和沉降室3，其中，出料口13與冷卻水箱2連接，沉降室3的入口到出口方向依次設有廢料段31、粗料段32、中料段33和細料段34四個工段，每個工段的頂部中央分別設有擋板35，底部分別設有卸料閥36，并且，進料口11與進料斗14連接，廢料段31的底部連接至進料斗14，通風口12與鼓風機15連接；粗料段32、中料段33和細料段34的底部均與儲料倉37連通。

實施例3：

一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝，具體步驟如下：

(1)將冶煉爐1的爐溫升高至1300℃，向爐內投入金屬銻，使之熔化；

(2)以20℃/min的速度降溫至600℃，通入空氣，空氣流量為30m³，以10℃/min的速度升溫至1200℃，空氣中的氧氣與銻發生氧化反應生成三氧化二銻；

(3)調整空氣流量為12m³，步驟(2)的三氧化二銻進入冷卻沉降系統，冷卻至25℃，根據不同的粒徑范圍沉降，不符合粒徑要求的返回至冶煉爐1，符合粒徑要求的進行分類或者混合收集即得；分別收集具體包括：先收集1.5μm的粒徑，再收集0.8μm的粒徑，最后收集0.5μm以下的粒徑。

如圖2所示，一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置，包括冶煉爐1和冷卻沉降系統，冶煉爐1上設有進料口11、通風口12和出料口13，冷卻沉降系統包括依次連接的冷卻水箱2和沉降室3，其中，出料口13與冷卻水箱2連接，沉降室3的入口到出口方向依次設有廢料段31、粗料段32、中料段33和細料段34四個工段，每個工段的頂部中央分別設有擋板35，底部分別設有卸料閥36，并且，進料口11與進料斗14連接，廢料段31的底部連接至進料斗14，通風口12與鼓風機15連接；粗料段32、中料段33和細料段34的底部分別與料倉Ⅰ38、料倉Ⅱ39和料倉Ⅲ310連通。

實施例4：

一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝，具體步驟如下：

(1)將冶煉爐1的爐溫升高至1500℃，向爐內投入金屬銻，使之熔化；

(2)以20℃/min的速度降溫至500℃，通入空氣，空氣流量為40m³，以10℃/min的速度升溫至1000℃，空氣中的氧氣與銻發生氧化反應生成三氧化二銻；

(3)調整空氣流量為20m³，步驟(2)的三氧化二銻進入冷卻沉降系統，冷卻至20℃，根據不同的粒徑范圍沉降，不符合粒徑要求的返回至冶煉爐1，符合粒徑要求的進行分類或者混合收集即得；分別收集具體包括：先收集2μm的粒徑，再收集1μm的粒徑，最后收集0.5μm以下的粒徑。

如圖2所示，一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置，包括冶煉爐1和冷卻沉降系統，冶煉爐1上設有進料口11、通風口12和出料口13，冷卻沉降系統包括依次連接的冷卻水箱2和沉降室3，其中，出料口13與冷卻水箱2連接，沉降室3的入口到出口方向依次設有廢料段31、粗料段32、中料段33和細料段34四個工段，每個工段的頂部中央分別設有擋板35，底部分別設有卸料閥36，并且，進料口11與進料斗14連接，廢料段31的底部連接至進料斗14，通風口12與鼓風機15連接；粗料段32、中料段33和細料段34的底部分別與料倉Ⅰ38、料倉Ⅱ39和料倉Ⅲ310連通。

實施例5：

一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝，具體步驟如下：

(1)將冶煉爐1的爐溫升高至1400℃，向爐內投入金屬銻，使之熔化；

(2)以20℃/min的速度降溫至550℃，通入空氣，空氣流量為35m³，以10℃/min的速度升溫至1100℃，空氣中的氧氣與銻發生氧化反應生成三氧化二銻；

(3)調整空氣流量為15m³，步驟(2)的三氧化二銻進入冷卻沉降系統，冷卻至22℃，根據不同的粒徑范圍沉降，不符合粒徑要求的返回至冶煉爐1，符合粒徑要求的進行分類或者混合收集即得；分別收集具體包括：先收集1.8μm的粒徑，再收集0.7μm的粒徑，最后收集0.5μm以下的粒徑。

如圖2所示，一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置，包括冶煉爐1和冷卻沉降系統，冶煉爐1上設有進料口11、通風口12和出料口13，冷卻沉降系統包括依次連接的冷卻水箱2和沉降室3，其中，出料口13與冷卻水箱2連接，沉降室3的入口到出口方向依次設有廢料段31、粗料段32、中料段33和細料段34四個工段，每個工段的頂部中央分別設有擋板35，底部分別設有卸料閥36，并且，進料口11與進料斗14連接，廢料段31的底部連接至進料斗14，通風口12與鼓風機15連接；粗料段32、中料段33和細料段34的底部分別與料倉Ⅰ38、料倉Ⅱ39和料倉Ⅲ310連通。

實施例1～5所得三氧化二銻的純度、白度以及粒徑范圍情況見表1。

表1.實施例1～5的產品情況

從表1可以看出，本發明所得三氧化二銻具有較高的純度和白度，最大粒徑不大于2，產品質量佳。

上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。