SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  4
Télécharger pour lire hors ligne
РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) B (11) 29787
(51) C22B 30/02 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
(21) 2014/0205.1
(22) 24.02.2014
(45) 15.04.2015, бюл. №4
(72) Жарменов Абдурасул Алдашевич; Терликбаева
Алма Жолдасовна; Журинов Мурат Журинович;
Сыдыков Алимгазы Оразович; Мазулевский
Евгений Александрович; Бердикулова Феруза
Асановна; Ковзаленко Татьяна Владимировна;
Сейтханов Болысбек Анарбекович
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Национальный
центр по комплексной переработке минерального
сырья Республики Казахстан" Комитета
промышленности Министерства индустрии и новых
технологий Республики Казахстан
(56) Сурьма: под ред. Мельникова С.М. М.:
Металлургия, 1977. с.233-234, 329-333
KZ 27811 B, 18.12.2013
SU 124626 A1, 01.01.1959
SU 55942 A1, 01.01.1939
SU 989884 A1, 10.03.2012
RU 2075528 C1, 20.03.1997
KZ 934 C, 15.06.1994
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОЙ
МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СУРЬМЫ
(57) Изобретение относится к области цветной
металлургии, в частности, к производству чистой
металлической сурьмы. Чистую металлическую
сурьму получают рафинированием черновой
металлической сурьмы от таких примесей как
железо, мышьяк, олово и свинец.
Технический результат предлагаемого
изобретения заключается в повышении чистоты
(качества) металлической сурьмы и степени
извлечения сурьмы в готовую продукцию,
упрощении технологии.
Технический результат достигается в способе
получения чистой металлической сурьмы,
включающем восстановительную плавку
антимонатного сырья с коксом с последующим
рафинированием чернового металла, при этом
плавку ведут при температуре 800-900°С в
присутствии гидроксида натрия в количестве 10% от
массы сырья, а рафинирование чернового металла
проводят при температуре 750-850°С в присутствии
смеси, содержащей натриевые соли и оксид
фосфора, при этом соотношение оксида фосфора и
оксида натрия в смеси выдерживают в интервале (1-
1,7):1.
А так же тем, что в качестве смеси, содержащей
натриевые соли и оксид фосфора используют
гидрофосфат натрия, и/или дигидрофосфат натрия,
и/или гидрофосфат аммония, а также карбонат
натрия.
(19)KZ(13)B(11)29787
29787
2
Изобретение относится к области цветной
металлургии, в частности, к производству чистой
металлической сурьмы. Чистую металлическую
сурьму получают рафинированием черновой
металлической сурьмы от таких примесей как
железо, мышьяк, олово и свинец.
Известен способ рафинирования сурьмы от
свинца при огневом рафинировании металла с
добавкой смеси P2O5:Na2CO3=3:1 в количестве 20%
от массы металла при 800°С. В результате получен
рафинированный металл, содержащий 0.0053% Fe,
0.0065% As и 0,015% Pb (Wang Ying, Chen Shao-
chun Research on removal of lead from rough antimony
during fire refining. Journal of Guangdong non-ferrous
metals, 2004, Vol.14, No.2, p.111-113).
Недостатками способа являются применение
гигроскопичного соединения - пентаоксида
фосфора, образование тугоплавких шлаков
осложняющих их дальнейшую переработку с
доизвлечением из них сурьмы.
Наиболее близким по технической сущности и
достигаемому результату к предлагаемому способу
получения металлической сурьмы высших марок из
сурьмусодержащего сырья является способ
восстановительной плавки антимоната натрия и
рафинирования черновой сурьмы (Сурьма. Под ред.
С.М. Мельникова, Изд. «Металлургия», 1977, с.234,
с.329-333).
Восстановительную плавку антимонатного сырья
проводят с каменным углем или коксом в
количестве 15% от массы сырья при температуре
1000-1200°С и выдержке расплава в течение 30
минут. В результате плавки в черновой металл
переходит 86-87% сурьмы, в шлак - около 2% и 11-
12% сурьмы уносится с газами. Содержание сурьмы
в черновом металле 91-92%, в шлаке - в среднем 5%.
Черновую сурьму рафинируют последовательно от
железа и мышьяка. Рафинирование от железа
проводят при 1100-1200°С смесью штуфного
концентрата и сульфата натрия с расходом на
каждые 10 кг железа 30 кг штуфного концентрата и
10 кг сульфата натрия. Рафинирование от мышьяка
производят при 800-900°С в окислительной
атмосфере с добавкой твердого каустика. Расход
каустика на 10 кг удаляемого мышьяка составляет
60-90кг. Выход готового металла составляет 75-
80%, рафинировочных шлаков - 35-45% от массы
черновой сурьмы. Содержание сурьмы в
рафинированном металле - 98,8%.
Недостаткам способа-прототипа является низкая
степень извлечения сурьмы в черновой и марочный
металл, многостадийность процесса рафинирования
и большой расход рафинировочных реагентов.
Многостадийность процесса рафинирования
приводит к повышению потерь сурьмы со шлаками
рафинирования и к увеличению материальных и
трудовых затрат. Кроме того для повышения
качества металлической сурьмы требуется
повторное рафинирование от примесей.
Технический результат предлагаемого
изобретения заключается в повышении чистоты
(качества) металлической сурьмы и степени
извлечения сурьмы в готовую продукцию,
упрощении технологии.
Сущность предлагаемого способа состоит в
следующем. В предлагаемом способе шихту,
содержащую антимонат натрия с содержанием
47,52% сурьмы, 0,76% свинца, 0,72% олова, 0,12%
мышьяка и 0,34% железа, плавят в присутствии
гидроксида натрия в количестве 10% и кокса в
количестве 14% от массы сырья при температуре
800-900°С в течение 20-30 минут, после чего
температуру понижают до 700°С, снимают
щелочной шлак и на поверхность расплавленного
металла загружают рафинировочную смесь
содержащую натриевые соли и оксид фосфора, при
этом соотношение оксида фосфора и оксида натрия
в смеси выдерживают в интервале (1-1,7):1. В
качестве смеси, содержащую натриевые соли и
оксид фосфора используют гидрофосфат натрия,
и/или дигидрофосфат натрия, и/или гидрофосфат
аммония, а также карбонат натрия. Рафинирование
проводят при температуре 750-850°С с
перемешиванием расплава 20 минут и в течение 10
минут отстаивают расплав. Шлак отделяют от
металла, металлическую сурьму разливают в
изложницы.
При восстановительной плавке антимоната
натрия в присутствии гидроксида натрия образуется
легкоплавкая масса, состоящая из смеси гидроксида
и карбоната натрия, предотвращающая окисление
сурьмы и ее потери с возгонами. Также шлаковая
масса образует устойчивое соединение с мышьяком.
В результате чего первичная черновая сурьма не
содержит мышьяка и исключается стадия
рафинирования чернового металла от мышьяка. В
процессе рафинирования черновой сурьмы,
содержащий железо, олово и свинец, с
использованием смеси содержащей соли натрия и
оксид фосфора, образуются устойчивые фосфаты
свинца, железа и олова в расплаве натриевых солей,
которые удаляются с поверхности металла в виде
шлака.
Содержание в шихте гидроксида натрия менее
10% не позволяет достаточно полно удалить
мышьяк, содержание его в шихте более 12%
приводит к перерасходу реагентов.
Температурный интервал плавки объясняется
тем, что при температуре менее 800°С процесс
плавки идет медленно, а повышение температуры
более 900°С нецелесообразно, так как наблюдается
кипение шлаковой фазы приводящий к
повышенным потерям сурьмы с газами.
Повышение соотношения оксида фосфора и
оксида натрия в рафинировочной смеси более 1,7:1
приводит к снижению извлечения сурьмы в металл,
за счет его окисления до Sb(III) и Sb(V). Понижение
соотношения менее 1:1 не обеспечивает полноты
удаления свинца, олова и железа и получения
чистой сурьмы.
Температурный интервал рафинирования
объясняется тем, что при температуре менее 750°С
не происходит полного плавления шлака, что
приводит к снижению степени удаления примесей, а
повышение температуры более 850°С приводит к
29787
3
нежелательным потерям сурьмы в шлаковую фазу и
возгоны.
Примеры осуществления способа.
Пример 1 (по прототипу). 500 г антимоната
натрия и 75 г кокса перемешивают, загружают в
алундовый тигель, помещают в печь и нагревают до
температуры 1000°С. При этой температуре
выдерживают 30 минут и разливают раздельно
сурьму и шлак. Выход чернового металла 212 г,
шлака 105 г. Содержание в черновом металле
сурьмы-92,3%, мышьяка-0,2%, олова-1,4%, железа-
0,6% и свинца-1,6%. Извлечение сурьмы в черновой
металл-87%. Далее черновая сурьма рафинируется
последовательно от железа и мышьяка.
Рафинирование от железа проводят при 1100°С
смесью штуфного концентрата и сульфата натрия.
Добавляют 3,8 г штуфного концентрата и 1,2 г
сульфата натрия. Рафинирование от мышьяка
производят при 900°С в окислительной атмосфере с
добавкой 2,8 г твердого каустика. Выход готового
металла составляет 161,12 г, рафинировочных
шлаков-84,8 г. Содержание сурьмы в
рафинированном металле - 97,6%, мышьяка-0,001%,
железа-0,01%, олова-0,7%, свинца - 1,67%. Степень
извлечения сурьмы в марочный металл - 66,18%.
Пример 2 (по изобретению) 500 г антимоната
натрия, 70 г размолотого до - 0,2 мм кокса и 50 г
гидроксида натрия перемешивают, загружают в
алундовый тигель, помещают в печь, нагревают до
800°С и выдерживают при этой температуре
30 минут. Далее температуру снижают до 700°С и
снимают с поверхности металла шлак. После чего на
поверхность металла подают 33 г рафинировочной
смеси, состоящей из 29 г гидрофосфата аммония и
4 г карботната натрия. Перемешивают расплав с
повышением температуры до 750°С. При этой
температуре выдерживают 20 минут и разливают
раздельно сурьму и шлак.
Выход металла 194,98 г, первичного шлака 170 г
и шлака от рафинирования 110 г. Содержание
сурьмы в металле - 99,97%, в первичном шлаке -
1,34% и в шлаке рафинирования - 30,25%.
Содержание примесей в металле, %: 0,008 свинца,
0,007 олова, 0,001 мышьяка и 0,008 железа.
Извлечение сурьмы в марочный металл - 82,06%, в
первичный шлак - 0,95%, в шлак от рафинирования -
14%.
Пример 3 (при соотношении оксида фосфора и
оксида натрия 1,7:1). 500 г антимоната натрия, 70 г
размолотого до - 0,2 мм кокса и 50 г гидроксида
натрия перемешивают, загружают в алундовый
тигель, помещают в печь, нагревают до 900°С и
выдерживают при этой температуре 20 минут. Далее
температуру снижают до 700°С и снимают с
поверхности металла шлак. После чего на
поверхность металла подают 40 г рафинировочной
смеси, состоящей из 35 г дигидрофостата натрия и
5 г карбоната натрия. Перемешивают расплав с
повышением температуры до 800°С. При этой
температуре выдерживают 20 минут и разливают
раздельно сурьму и шлак.
Выход металла 180,64 г, первичного шлака 168 г
и шлака от рафинирования 160 г. Содержание
сурьмы в металле - 99,96%, в первичном шлаке -
1,6% и в шлаке рафинирования - 32,66%.
Извлечение сурьмы в марочный металл - 76%, в
первичный шлак - 0,95%, в шлак от рафинирования
- 22%. Содержание примесей в металле, %: 0,012
свинца, 0,007 олова и 0,008 железа.
Пример 4. (при соотношении оксида фосфора и
оксида натрия 1:1)
Плавку антимоната натрия ведут как в примере 3.
Далее температуру снижают до 700°С и снимают с
поверхности металла шлак. После чего на
поверхность металла подают 45 г рафинировочной
смеси, состоящей из 37 г гидрофосфата натрия и 8 г
карбоната натрия. Перемешивают расплав с
повышением температуры до 850°С. При этой
температуре выдерживают 20 минут и разливают
раздельно сурьму и шлак.
Выход металла 194 г, первичного шлака 170 г и
шлака от рафинирования 172 г. Содержание сурьмы
в металле - 99,9%, в первичном шлаке - 1,2% и в
шлаке рафинирования - 20,7%. Извлечение сурьмы в
марочный металл - 81,5%, в первичный шлак -
0,85%, в шлак от рафинирования - 15%. Содержание
примесей в металле, %: 0,02 свинца, 0,006 олова и
0,008 железа.
Таблица
Результаты анализа полученных образцов сурьмы представлены в таблице. По составу полученные образцы
близки к сурьме марки Су00
Содержание, %
Элемент Сурьма марки Су00
по ГОСТ 1089-79
Полученный образец
сурьмы
Sb 99,9 99,96
Pb 0,03 0,012
Fe 0,01 0,008
Ni 0,008 <0,001
Sn 0,02 0,007
As 0,01 <0,001
S 0,01 <0,001
Как следует из примеров наилучшие показатели
по степени извлечения сурьмы и получению чистой
металлической сурьмы достигаются при указанных
действиях и условиях в формуле изобретения при
упрощении технологии.
29787
4
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения чистой металлической
сурьмы, включающий восстановительную плавку
антимонатного сырья с коксом с последующим
рафинированием чернового металла,
отличающийся тем, что плавку ведут при
температуре 800-900°С в присутствии гидроксида
натрия в количестве 10% от массы сырья, а
рафинирование чернового металла проводят при
температуре 750-850°С в присутствии смеси,
содержащей натриевые соли и оксид фосфора, при
этом соотношение оксида фосфора и оксида натрия
в смеси выдерживают в интервале (1-1,7):1.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в
качестве смеси, содержащей натриевые соли и оксид
фосфора используют гидрофосфат натрия, и/или
дигидрофосфат натрия, и/или гидрофосфат
аммония, а также карбонат натрия.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова

Contenu connexe

Tendances (20)

28753p
28753p28753p
28753p
 
6954
69546954
6954
 
7149
71497149
7149
 
29755ip
29755ip29755ip
29755ip
 
29621ip
29621ip29621ip
29621ip
 
28460ip
28460ip28460ip
28460ip
 
сплавы саакян.с
сплавы саакян.ссплавы саакян.с
сплавы саакян.с
 
26590ip
26590ip26590ip
26590ip
 
28695ip
28695ip28695ip
28695ip
 
28694ip
28694ip28694ip
28694ip
 
29845ip
29845ip29845ip
29845ip
 
28696ip
28696ip28696ip
28696ip
 
29846ip
29846ip29846ip
29846ip
 
29285ip
29285ip29285ip
29285ip
 
Kurs lekciy po_predmetu_tehnologiya_proizvodstva_ch_rnyh_met
Kurs lekciy po_predmetu_tehnologiya_proizvodstva_ch_rnyh_metKurs lekciy po_predmetu_tehnologiya_proizvodstva_ch_rnyh_met
Kurs lekciy po_predmetu_tehnologiya_proizvodstva_ch_rnyh_met
 
29606ip
29606ip29606ip
29606ip
 
28462ip
28462ip28462ip
28462ip
 
374.восстановление автомобильных деталей из алюминиевых сплавов аргоно дугово...
374.восстановление автомобильных деталей из алюминиевых сплавов аргоно дугово...374.восстановление автомобильных деталей из алюминиевых сплавов аргоно дугово...
374.восстановление автомобильных деталей из алюминиевых сплавов аргоно дугово...
 
ювелирное ремесло
ювелирное ремеслоювелирное ремесло
ювелирное ремесло
 
28831ip
28831ip28831ip
28831ip
 

Similaire à 29787p (20)

29754ip
29754ip29754ip
29754ip
 
28830ip
28830ip28830ip
28830ip
 
29847ip
29847ip29847ip
29847ip
 
29286ip
29286ip29286ip
29286ip
 
29248ip
29248ip29248ip
29248ip
 
28829ip
28829ip28829ip
28829ip
 
29972ip
29972ip29972ip
29972ip
 
29902p
29902p29902p
29902p
 
28929ip
28929ip28929ip
28929ip
 
29288ip
29288ip29288ip
29288ip
 
28461ip
28461ip28461ip
28461ip
 
29945ip
29945ip29945ip
29945ip
 
28709ip
28709ip28709ip
28709ip
 
28455ip
28455ip28455ip
28455ip
 
28927ip
28927ip28927ip
28927ip
 
29873ip
29873ip29873ip
29873ip
 
Tihonov
TihonovTihonov
Tihonov
 
29249ip
29249ip29249ip
29249ip
 
29257ip
29257ip29257ip
29257ip
 
основы металлургического производства
основы металлургического производстваосновы металлургического производства
основы металлургического производства
 

Plus de ivanov15666688 (20)

10375
1037510375
10375
 
10374
1037410374
10374
 
10373
1037310373
10373
 
10372
1037210372
10372
 
10371
1037110371
10371
 
10370
1037010370
10370
 
10369
1036910369
10369
 
10368
1036810368
10368
 
10367
1036710367
10367
 
10366
1036610366
10366
 
10365
1036510365
10365
 
10364
1036410364
10364
 
10363
1036310363
10363
 
10362
1036210362
10362
 
10361
1036110361
10361
 
10360
1036010360
10360
 
10359
1035910359
10359
 
10358
1035810358
10358
 
10357
1035710357
10357
 
10385
1038510385
10385
 

29787p

  • 1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН (19) KZ (13) B (11) 29787 (51) C22B 30/02 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ (21) 2014/0205.1 (22) 24.02.2014 (45) 15.04.2015, бюл. №4 (72) Жарменов Абдурасул Алдашевич; Терликбаева Алма Жолдасовна; Журинов Мурат Журинович; Сыдыков Алимгазы Оразович; Мазулевский Евгений Александрович; Бердикулова Феруза Асановна; Ковзаленко Татьяна Владимировна; Сейтханов Болысбек Анарбекович (73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан" Комитета промышленности Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан (56) Сурьма: под ред. Мельникова С.М. М.: Металлургия, 1977. с.233-234, 329-333 KZ 27811 B, 18.12.2013 SU 124626 A1, 01.01.1959 SU 55942 A1, 01.01.1939 SU 989884 A1, 10.03.2012 RU 2075528 C1, 20.03.1997 KZ 934 C, 15.06.1994 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СУРЬМЫ (57) Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к производству чистой металлической сурьмы. Чистую металлическую сурьму получают рафинированием черновой металлической сурьмы от таких примесей как железо, мышьяк, олово и свинец. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении чистоты (качества) металлической сурьмы и степени извлечения сурьмы в готовую продукцию, упрощении технологии. Технический результат достигается в способе получения чистой металлической сурьмы, включающем восстановительную плавку антимонатного сырья с коксом с последующим рафинированием чернового металла, при этом плавку ведут при температуре 800-900°С в присутствии гидроксида натрия в количестве 10% от массы сырья, а рафинирование чернового металла проводят при температуре 750-850°С в присутствии смеси, содержащей натриевые соли и оксид фосфора, при этом соотношение оксида фосфора и оксида натрия в смеси выдерживают в интервале (1- 1,7):1. А так же тем, что в качестве смеси, содержащей натриевые соли и оксид фосфора используют гидрофосфат натрия, и/или дигидрофосфат натрия, и/или гидрофосфат аммония, а также карбонат натрия. (19)KZ(13)B(11)29787
  • 2. 29787 2 Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к производству чистой металлической сурьмы. Чистую металлическую сурьму получают рафинированием черновой металлической сурьмы от таких примесей как железо, мышьяк, олово и свинец. Известен способ рафинирования сурьмы от свинца при огневом рафинировании металла с добавкой смеси P2O5:Na2CO3=3:1 в количестве 20% от массы металла при 800°С. В результате получен рафинированный металл, содержащий 0.0053% Fe, 0.0065% As и 0,015% Pb (Wang Ying, Chen Shao- chun Research on removal of lead from rough antimony during fire refining. Journal of Guangdong non-ferrous metals, 2004, Vol.14, No.2, p.111-113). Недостатками способа являются применение гигроскопичного соединения - пентаоксида фосфора, образование тугоплавких шлаков осложняющих их дальнейшую переработку с доизвлечением из них сурьмы. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу получения металлической сурьмы высших марок из сурьмусодержащего сырья является способ восстановительной плавки антимоната натрия и рафинирования черновой сурьмы (Сурьма. Под ред. С.М. Мельникова, Изд. «Металлургия», 1977, с.234, с.329-333). Восстановительную плавку антимонатного сырья проводят с каменным углем или коксом в количестве 15% от массы сырья при температуре 1000-1200°С и выдержке расплава в течение 30 минут. В результате плавки в черновой металл переходит 86-87% сурьмы, в шлак - около 2% и 11- 12% сурьмы уносится с газами. Содержание сурьмы в черновом металле 91-92%, в шлаке - в среднем 5%. Черновую сурьму рафинируют последовательно от железа и мышьяка. Рафинирование от железа проводят при 1100-1200°С смесью штуфного концентрата и сульфата натрия с расходом на каждые 10 кг железа 30 кг штуфного концентрата и 10 кг сульфата натрия. Рафинирование от мышьяка производят при 800-900°С в окислительной атмосфере с добавкой твердого каустика. Расход каустика на 10 кг удаляемого мышьяка составляет 60-90кг. Выход готового металла составляет 75- 80%, рафинировочных шлаков - 35-45% от массы черновой сурьмы. Содержание сурьмы в рафинированном металле - 98,8%. Недостаткам способа-прототипа является низкая степень извлечения сурьмы в черновой и марочный металл, многостадийность процесса рафинирования и большой расход рафинировочных реагентов. Многостадийность процесса рафинирования приводит к повышению потерь сурьмы со шлаками рафинирования и к увеличению материальных и трудовых затрат. Кроме того для повышения качества металлической сурьмы требуется повторное рафинирование от примесей. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении чистоты (качества) металлической сурьмы и степени извлечения сурьмы в готовую продукцию, упрощении технологии. Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. В предлагаемом способе шихту, содержащую антимонат натрия с содержанием 47,52% сурьмы, 0,76% свинца, 0,72% олова, 0,12% мышьяка и 0,34% железа, плавят в присутствии гидроксида натрия в количестве 10% и кокса в количестве 14% от массы сырья при температуре 800-900°С в течение 20-30 минут, после чего температуру понижают до 700°С, снимают щелочной шлак и на поверхность расплавленного металла загружают рафинировочную смесь содержащую натриевые соли и оксид фосфора, при этом соотношение оксида фосфора и оксида натрия в смеси выдерживают в интервале (1-1,7):1. В качестве смеси, содержащую натриевые соли и оксид фосфора используют гидрофосфат натрия, и/или дигидрофосфат натрия, и/или гидрофосфат аммония, а также карбонат натрия. Рафинирование проводят при температуре 750-850°С с перемешиванием расплава 20 минут и в течение 10 минут отстаивают расплав. Шлак отделяют от металла, металлическую сурьму разливают в изложницы. При восстановительной плавке антимоната натрия в присутствии гидроксида натрия образуется легкоплавкая масса, состоящая из смеси гидроксида и карбоната натрия, предотвращающая окисление сурьмы и ее потери с возгонами. Также шлаковая масса образует устойчивое соединение с мышьяком. В результате чего первичная черновая сурьма не содержит мышьяка и исключается стадия рафинирования чернового металла от мышьяка. В процессе рафинирования черновой сурьмы, содержащий железо, олово и свинец, с использованием смеси содержащей соли натрия и оксид фосфора, образуются устойчивые фосфаты свинца, железа и олова в расплаве натриевых солей, которые удаляются с поверхности металла в виде шлака. Содержание в шихте гидроксида натрия менее 10% не позволяет достаточно полно удалить мышьяк, содержание его в шихте более 12% приводит к перерасходу реагентов. Температурный интервал плавки объясняется тем, что при температуре менее 800°С процесс плавки идет медленно, а повышение температуры более 900°С нецелесообразно, так как наблюдается кипение шлаковой фазы приводящий к повышенным потерям сурьмы с газами. Повышение соотношения оксида фосфора и оксида натрия в рафинировочной смеси более 1,7:1 приводит к снижению извлечения сурьмы в металл, за счет его окисления до Sb(III) и Sb(V). Понижение соотношения менее 1:1 не обеспечивает полноты удаления свинца, олова и железа и получения чистой сурьмы. Температурный интервал рафинирования объясняется тем, что при температуре менее 750°С не происходит полного плавления шлака, что приводит к снижению степени удаления примесей, а повышение температуры более 850°С приводит к
  • 3. 29787 3 нежелательным потерям сурьмы в шлаковую фазу и возгоны. Примеры осуществления способа. Пример 1 (по прототипу). 500 г антимоната натрия и 75 г кокса перемешивают, загружают в алундовый тигель, помещают в печь и нагревают до температуры 1000°С. При этой температуре выдерживают 30 минут и разливают раздельно сурьму и шлак. Выход чернового металла 212 г, шлака 105 г. Содержание в черновом металле сурьмы-92,3%, мышьяка-0,2%, олова-1,4%, железа- 0,6% и свинца-1,6%. Извлечение сурьмы в черновой металл-87%. Далее черновая сурьма рафинируется последовательно от железа и мышьяка. Рафинирование от железа проводят при 1100°С смесью штуфного концентрата и сульфата натрия. Добавляют 3,8 г штуфного концентрата и 1,2 г сульфата натрия. Рафинирование от мышьяка производят при 900°С в окислительной атмосфере с добавкой 2,8 г твердого каустика. Выход готового металла составляет 161,12 г, рафинировочных шлаков-84,8 г. Содержание сурьмы в рафинированном металле - 97,6%, мышьяка-0,001%, железа-0,01%, олова-0,7%, свинца - 1,67%. Степень извлечения сурьмы в марочный металл - 66,18%. Пример 2 (по изобретению) 500 г антимоната натрия, 70 г размолотого до - 0,2 мм кокса и 50 г гидроксида натрия перемешивают, загружают в алундовый тигель, помещают в печь, нагревают до 800°С и выдерживают при этой температуре 30 минут. Далее температуру снижают до 700°С и снимают с поверхности металла шлак. После чего на поверхность металла подают 33 г рафинировочной смеси, состоящей из 29 г гидрофосфата аммония и 4 г карботната натрия. Перемешивают расплав с повышением температуры до 750°С. При этой температуре выдерживают 20 минут и разливают раздельно сурьму и шлак. Выход металла 194,98 г, первичного шлака 170 г и шлака от рафинирования 110 г. Содержание сурьмы в металле - 99,97%, в первичном шлаке - 1,34% и в шлаке рафинирования - 30,25%. Содержание примесей в металле, %: 0,008 свинца, 0,007 олова, 0,001 мышьяка и 0,008 железа. Извлечение сурьмы в марочный металл - 82,06%, в первичный шлак - 0,95%, в шлак от рафинирования - 14%. Пример 3 (при соотношении оксида фосфора и оксида натрия 1,7:1). 500 г антимоната натрия, 70 г размолотого до - 0,2 мм кокса и 50 г гидроксида натрия перемешивают, загружают в алундовый тигель, помещают в печь, нагревают до 900°С и выдерживают при этой температуре 20 минут. Далее температуру снижают до 700°С и снимают с поверхности металла шлак. После чего на поверхность металла подают 40 г рафинировочной смеси, состоящей из 35 г дигидрофостата натрия и 5 г карбоната натрия. Перемешивают расплав с повышением температуры до 800°С. При этой температуре выдерживают 20 минут и разливают раздельно сурьму и шлак. Выход металла 180,64 г, первичного шлака 168 г и шлака от рафинирования 160 г. Содержание сурьмы в металле - 99,96%, в первичном шлаке - 1,6% и в шлаке рафинирования - 32,66%. Извлечение сурьмы в марочный металл - 76%, в первичный шлак - 0,95%, в шлак от рафинирования - 22%. Содержание примесей в металле, %: 0,012 свинца, 0,007 олова и 0,008 железа. Пример 4. (при соотношении оксида фосфора и оксида натрия 1:1) Плавку антимоната натрия ведут как в примере 3. Далее температуру снижают до 700°С и снимают с поверхности металла шлак. После чего на поверхность металла подают 45 г рафинировочной смеси, состоящей из 37 г гидрофосфата натрия и 8 г карбоната натрия. Перемешивают расплав с повышением температуры до 850°С. При этой температуре выдерживают 20 минут и разливают раздельно сурьму и шлак. Выход металла 194 г, первичного шлака 170 г и шлака от рафинирования 172 г. Содержание сурьмы в металле - 99,9%, в первичном шлаке - 1,2% и в шлаке рафинирования - 20,7%. Извлечение сурьмы в марочный металл - 81,5%, в первичный шлак - 0,85%, в шлак от рафинирования - 15%. Содержание примесей в металле, %: 0,02 свинца, 0,006 олова и 0,008 железа. Таблица Результаты анализа полученных образцов сурьмы представлены в таблице. По составу полученные образцы близки к сурьме марки Су00 Содержание, % Элемент Сурьма марки Су00 по ГОСТ 1089-79 Полученный образец сурьмы Sb 99,9 99,96 Pb 0,03 0,012 Fe 0,01 0,008 Ni 0,008 <0,001 Sn 0,02 0,007 As 0,01 <0,001 S 0,01 <0,001 Как следует из примеров наилучшие показатели по степени извлечения сурьмы и получению чистой металлической сурьмы достигаются при указанных действиях и условиях в формуле изобретения при упрощении технологии.
  • 4. 29787 4 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения чистой металлической сурьмы, включающий восстановительную плавку антимонатного сырья с коксом с последующим рафинированием чернового металла, отличающийся тем, что плавку ведут при температуре 800-900°С в присутствии гидроксида натрия в количестве 10% от массы сырья, а рафинирование чернового металла проводят при температуре 750-850°С в присутствии смеси, содержащей натриевые соли и оксид фосфора, при этом соотношение оксида фосфора и оксида натрия в смеси выдерживают в интервале (1-1,7):1. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве смеси, содержащей натриевые соли и оксид фосфора используют гидрофосфат натрия, и/или дигидрофосфат натрия, и/или гидрофосфат аммония, а также карбонат натрия. Верстка Ж. Жомартбек Корректор К. Нгметжанова