三氧化二銻生產(chǎn)工藝
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銻作為一種稀有金屬,用途極廣,但其產(chǎn)品的90%以上是作為生產(chǎn)三氧化二銻的原料,我國(guó)作為世界銻產(chǎn)量大國(guó),三氧化二銻生產(chǎn)和消費(fèi),對(duì)世界銻行業(yè)將產(chǎn)生重要影響。
我國(guó)三氧化二銻的生產(chǎn)
1、工藝過(guò)程概述
三氧化二銻生產(chǎn)工藝分為火法和濕法,而火法又分為間接法和直接法,目前國(guó)內(nèi)外90%以上的三氧化二銻是采用火法間接法生產(chǎn)。間接法生產(chǎn)三氧化二銻是以精銻為原料通過(guò)氧化反應(yīng)制得,其突出特點(diǎn)是三氧化二銻純度高,產(chǎn)品質(zhì)量好。
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)三氧化二銻有三種火法工藝:
?。?)上世紀(jì)八十年代復(fù)合吹煉三氧化二銻工藝
(2)用于聚酯行業(yè)作催化劑使用的等離子法工藝
?。?)目前錫礦山應(yīng)用的三氧化二銻生產(chǎn)新工藝。
2、復(fù)合吹煉三氧化二銻工藝
以精銻為原料,在反射式結(jié)構(gòu)的銻白爐內(nèi)設(shè)置兩個(gè)反應(yīng)室,采用低壓底吹和頂吹相結(jié)合的復(fù)合吹煉方式,銻蒸汽在爐內(nèi)自熱氧化揮發(fā),在出口經(jīng)高溫急冷生成三氧化二銻粉末,經(jīng)旋風(fēng)收塵,除去粗顆粒后,由風(fēng)機(jī)排入布袋收塵器收集。該方法是1957年由錫礦山成功實(shí)行,并于上世紀(jì)八十年代在全國(guó)推廣應(yīng)用。
該方法的特點(diǎn)是:反應(yīng)自熱進(jìn)行,能耗低,但產(chǎn)品單一,不易控制,產(chǎn)品中高價(jià)銻氧化物高,酒石酸不溶物達(dá)0.1-0.3%,只能用于阻燃行業(yè),不能用于催化劑等要求高純物質(zhì)的行業(yè)。
3、用于聚酯行業(yè)作催化劑使用的等離子法工藝
它是將火法生產(chǎn)的三氧化二銻加入到等離子體1500-1600℃的高溫汽化室,三氧化二銻在高溫下被汽化,在汽化室下部被大量冷空氣急冷,得到平均粒徑0.3—1微米的產(chǎn)品,由于四氧化二銻形成的溫度是500—900℃,900℃以上則開(kāi)始離解,1030℃反應(yīng)完全。故用此方法得到的產(chǎn)品,產(chǎn)品中已無(wú)高價(jià)銻氧化物,產(chǎn)品在乙二醇中能溶解成清亮透明溶液,產(chǎn)品是全立方晶型,該產(chǎn)品隨后在聚酯廠家推廣使用。與三氧化二銻再經(jīng)氯化水解工藝除去高價(jià)銻氧化物生產(chǎn)催化劑三氧化二銻的產(chǎn)品相比,產(chǎn)品是全立方晶型,而水解工藝產(chǎn)品大部分為斜方晶型,只有少部分立方晶型,故產(chǎn)品的催化活性比水解工藝產(chǎn)品強(qiáng),同時(shí)產(chǎn)品成本相對(duì)水解工藝低。
4、錫礦山應(yīng)用的三氧化二銻生產(chǎn)新工藝
本工藝是將高壓壓縮空氣通過(guò)爐頂上的噴嘴沖擊銻液表面,瞬間形成大量銻霧沫,強(qiáng)化銻的揮發(fā)氧化過(guò)程,使銻氧化反應(yīng)劇烈進(jìn)行并放出大量熱量,高溫?zé)煔饨?jīng)混合裝置急劇冷卻后形成三氧化二銻產(chǎn)品。同時(shí)對(duì)爐膛反應(yīng)溫度、空氣流量、抽風(fēng)負(fù)壓實(shí)現(xiàn)連續(xù)檢測(cè),并采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。然后對(duì)布袋收塵的三氧化二銻產(chǎn)品進(jìn)行集中輸送、篩分、混合、自動(dòng)計(jì)量包裝,減少污染,提高批次產(chǎn)品理化性能均勻度和包裝質(zhì)量。