ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СУРЬМЫ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ МЫШЬЯКА ИЗ АНТИМОНАТНОГО КОНЦЕНТРАТА

Представлен разработанный авторами способ получения черновой сурьмы с низким содержанием мышьяка из антимонатного концентрата, содержащего 47,77 % Sb и 0,17 % As. Основу концентрата составляет гексагидроксоантимонат натрия, или минерал мопунгит. При восстановлении концентрата коксом по традиционной технологии получена черновая сурьма с повышенным содержанием мышьяка – 0,34 %. Для его снижения в черновом металле до 0,1 % и исключения отдельной стадии рафинирования сурьмы от мышьяка предложена восстановительная плавка в присутствии плюмбита натрия или оксида свинца, в результате которой получена черновая сурьма с содержанием мышьяка 0,07–0,1 %. Процесс восстановительной плавки антимонатного концентрата на черновую сурьму проводился в печи с силитовыми нагревателями в алундовых тиглях с навесками шихты 100–150 г. Содержание основного металла и примесей в черновой сурьме определялось химическим и атомно-абсорбционным способами. Форма нахождения мышьяка в концентрате оценивалась рентгенофазовым анализом с использованием автоматизированного дифрактометра ДРОН-3 (CuKα-излучение, β-фильтр). Показано концентрирование мышьяка в шлаковой фазе в виде диарсената свинца Pb2As2O7. Проведены термогравиметрические исследования процесса восстановительной плавки шихты, состоящей из антимонатного концентрата, оксида свинца и кокса, в результате которых установлено, что процесс образования металлической сурьмы протекает в интервале температур 445–950 °С.

1. Gorby G. Anderson. The metallurgy of antimony. Chemie der Erde. 2012. Vol. 72. No. 4. P. 3—8.

2. Yang Jian-guang, Tang Chao-bo, Chen Yong-ming, Tang Motang. Separation of antimony from a stibnite concentrate through a low-temperature smelting process to eliminate SO2 emission. Metal. Mater. Trans. B. 2011. No. 42(2). Р. 30—36.

3. Lager T, Forssberg K.S.E. Current processing technology for antimony-bearing ores: A review. Pt. 2. Miner. Eng. 1989. No. 2. Р. 543—556.

4. Qin Wen-qing Luo Hong-lin, Liu Wei, Zheng Yong-xing, Yang Kang, Han Jun-wei. Mechanism of stibnite volatilization at high temperature. J. Central South Univ. Technol. 2015. No. 22. Р. 868—873.

5. Yang Tian Zu, Jiang Ming Xi, Lai Qiong lin, Chen Jin Zhong. Sodium sulfide leaching of low-grade jamesonite concentrate in production of sodium pyroantimoniate. J. Cent. South Univ. Technol. 2005. Vol. 12. No. 3. Р. 290— 294.

6. Yang Tian Zu, Lai Qiong lin, Tong Jian-Jun, Chu Guang. Precipitation of antimony from the solution of sodium thioantimonate by air oxidation in the presence of catalytic agents. J. Cent. South Univ. Technol. 2002. Vol. 9. No. 2. Р. 107—111.

7. Kanarskii A.V., Adamov E.V. Development of a low waste technology for processing sulfide gold-antimony concentrates. Metallurgist. 2012. Vol. 56. No. 1-2. Р. 3—12.

8. Zhang Bao, Li Qian, Shen Wenqian, Min Xiaobo. Recovery of bismuth and antimony metals from pressure — leaching slag. Rare metals. 2012. Vol. 31. No. 1. Р. 102—106.

9. Ayowelle S., Khoshkho M., Kruger P., Sandstrom A. Modelling and process optimization of antimony removal from a complex copper concentrate. Trans. Nonferr. Met. Soc. Chine. 2012. No. 22. Р. 675—685.

10. Королев А.А., Мастюгин С.А., Финеев Д.С., Воинков Р.С., Лобанов В.Г., Топоркова Ю.И. Извлечение сурьмы и свинца: Пат. 2590781 (РФ). 2015; Korolev A.A., Mastugin S.A., Fineev D.S., Voinkov R.S., Lobanov V.G., Toporkova Yu.I. Izvlechenie surmy i svintsa [Antimonium and lead extraction]: Pat. 2590781 (RF). 2015.

11. Ивановский Л.Е., Казанцев Г.Ф., Барбин Н.М., Филин Б.П., Калашников В.А., Федоров И.М. Способ переработки отходов, содержащих свинец, сурьму и олово: Пат. 1818849 (РФ). 1999; Ivanovskii L.E., Kazantsev G.F., Barbin H.M., Filin B.P., Kalashnikov V.A, Fedorov I.M. Sposob pererabotki othodov, soderzhashich svinets, surmu i olovo [The way for recycling of wastes is containing lead, antimony and tin]: Pat. 1818849 (RF). 1999.

12. Гудима Н.В., Шейн Я.П. Краткий справочник по металлургии цветных металлов. М.: Металлургия, 1975; Gudima N.V., Shein Ya.P. Kratki spravochnik po metallugii tsvetnych metallov [A brief guide on metallurgy of non-ferrous metals]. Мoscow: Metallurgia, 1975.

13. Sadegh Firoozi. Termodynamics and mehanisms of lead softening. Montreal (Canada): Sadegh Firoozi, 2005.

14. Сыдыков А., Мазулевский Е., Бердикулова Ф., Ковзаленко Т., Чукманова М., Сейтханов Б. Получение металлической сурьмы из антимонатного сырья свинцо- воцинкового производства РК. Промышленность Казахстана. 2013. No. 1-2. С. 50—54; Sydykov А., Mazulevsky Е., Berdikulova F., Kovzalenko T., Chukmanova M., Seithanov B. Poluchenie metallicheskoi surmy iz antimonatnogo syrya svintsovo-tsinkovogo proizvodstva RK [Recovery of metallic antimony from antimonium raw of lead-zinc production of RK]. Promyshlennost Kazakhstana. 2013. No. 1-2. P. 50—54.

15. Терликбаева А.Ж., Сыдыков А.О., Мазулевский Е.А., Бердикулова Ф.А. Восстановительная плавка антимонатного концентрата свинцового производства. Промышленность Казахстана. 2016. No. 4. С. 47—50; Terlikbayeva А.Zh., Sydykov А.О., Mazulevsky Е.А., Berdikulova F.A. Vosstanovitelnaya plavka antimonatnogo concentrata svintsovogo proizvodstva [Reduse melting of antimony concentrate of lead manufacture]. Promyshlennost Kazakhstana. 2016. No. 4. P. 47—50.

16. Жарменов А.А., Терликбаева А.Ж., Сыдыков А.О., Ма- зулевский Е.А. Способ переработки антимоната натрия: Пат. 27811 (РK). 2013; Zharmenov A.A., Terlikbayeva A.Zh., Sydykov A.O., Mazulevsky E.A. Sposob pererabotki antimonata natria [The way for recycling of sodium antimonate]: Pat. 27811 (RK). 2013.

17. Wang Ying, Chen Shao-chun. Research on removal of lead from rough antimony during fire refining. J. Guangdong Non-Ferr. Met. 2004. Vol. 14. No. 2. P. 111—113.

18. Wu Wen-wei, Wu Xue-hang, Fan Yan-jin, Hou Sheng-yi, Liao Sen, Lai Shui-bin. Investigation with XRD on reaction of BPO4 with PbO and Sb2O3 at high temperature. J. Guangdong Non-Ferr. Met. 2009. No. 1. P. 90.

19. Yang J., Tang C., Tang M., Chen Y., He J., Yang S., Ye L. Method for deep deleading and lead regeneration by fire refining of crude antimony and applications of metaphosphate: Pat. 103290236 (CN). 2014.

20. Ye L.G., Tang C.B., Yang S.H., Chen Y.M., Zhang W.H. Removal of lead from crude antimony by using NaPO3 as lead elimination reagent. J. Mining and Metal, Sec. B: Metallurgy .2015. No. 51(1). P. 97—103.

21. Shugarov S.M., Lopatin S.I. Thermochemical study of gaseous salts of oxiden containing acids: XXVII Antimonates of alkali metals. Russ. J. Gen. Chem. 2011. Vol. 81. No. 7. P. 1411—1416.

22. Dratovsky M., Karilicek J. Lithium and sodium antimonates. Chem. Zvesti. 1981. No. 35(5). P. 629—640.

23. Magalhaes M.C.F., Silva M.C.M. Stability of lead (II) arsenate. Monatshefte fur Chemie Chemical Monthly. 2003. Vol. 134. No. 5. P. 735—743.