锑的用途广泛,可用于阻燃剂、合金、电子元件和医药等。近两年来,由于政策原因,导致锑市场呈现供不应求的现象,锑价格始终居高不下。特别是锑在光伏产业、储能电池等新能源领域的应用,导致需求激增。那么,锑的开采、加工和冶炼需要经历怎样的过程呢?本文做详细介绍。
锑矿开采
锑矿的类型多样,硫化锑矿是最常见的一种类型,主要矿物为辉锑矿(Sb₂S₃)。另一种重要的锑矿类型为氧化锑矿,主要矿物为锑华(Sb₂O₃)和黄锑华(SbOOH)。除此之外,还有混合锑矿、硫氧锑矿、自然锑等类型。
锑矿开采的主要流程为:勘探与评估→开拓→采准→回采→运输与提升→通风与安全→闭坑与复垦。根据矿体埋藏深度、厚度的不同,可采用露天开采和地下开采两种开采方法。
1. 露天开采
适用条件:适合矿体埋藏较浅、矿体规模较大且矿岩稳固的情况。
优缺点:露天开采的优点是开采成本低、效率高,缺点是对环境的影响较大。
开采过程:
剥离:使用挖掘机、装载机等设备将覆盖在矿体上的表土和废石剥离,露出矿体。
采矿:使用钻孔设备(如潜孔钻机)在矿体上进行钻孔,然后进行爆破,将矿石破碎成小块。
装载和运输:使用装载机将爆破后的矿石装入自卸卡车,运送到选矿厂或堆矿场。
露天开采过程中应关注环境保护,采取措施确保边坡稳定,防止滑坡和崩塌。开采结束后,要对矿区进行土地复垦,恢复植被。
2. 地下开采
适用条件:适合矿体埋藏较深、矿体规模较小或矿岩不稳固的情况。
优缺点:地下开采的优点是对地表环境影响较小,缺点是开采成本比露天开采高。
开采过程:
开拓:在矿体周围开挖巷道,形成开采系统,包括主平巷、斜井、竖井等。
采准:在矿体内部开挖采准巷道,为回采工作做准备。
回采:首先使用凿岩机在矿体上进行钻孔,然后进行爆破,将矿石破碎成小块。再利用装载机或矿车将矿石运出矿井。
通风和排水:由于在地下工作,良好的通风和排水系统可以保障作业人员的安全和健康。
锑矿选矿加工
开采出来的锑矿需要进行选矿加工。首先取50~200kg具有代表性的矿样,进行选矿试验,然后根据试验结果设计选矿方案,利用重选、浮选等选矿方法提高锑的品位和回收率。锑矿选矿加工流程如下:
1. 破碎筛分
将开采出来的锑矿原矿送入颚式破碎机进行粗碎,经振动筛筛分后,合格矿石进入中碎和细碎,不合格矿石返回颚式破碎机重新破碎。通常破碎后粒度应达到2mm左右。
2. 磨矿分级
破碎后的锑矿石送入球磨机进一步研磨,以达到锑与脉石矿物单体解离的目的。磨矿作业通常采用两段或三段作业流程,一段利用格子型球磨机进行粗磨,产品进入螺旋分级机,合格产品进入溢流型球磨机进行细磨,不合格产品返回格子型球磨机。经球磨机研磨后的锑矿石通常能够达到-0.074mm占60%-80%。
3. 选别
接下来进入选别流程。根据选矿试验结果,可采取重选或浮选工艺,或是重选-浮选联合工艺。这一过程中用到的选矿设备包括摇床、跳汰机、螺旋溜槽、矿浆搅拌槽和浮选机。达到锑与其它矿物分离的目的,得到锑精矿和尾矿。
4. 过滤脱水
锑精矿经浓密机、压滤机等设备进一步脱水,获得锑精矿。尾矿经水力旋流器、脱水筛等设备脱水后,可干排堆放,节约占地面积,避免传统尾矿库造成的溃坝风险。
锑的冶炼
经过采矿与选矿后,得到锑精矿。对锑精矿进一步冶炼可获得锑金属。提取过程如下:
1.挥发焙烧(850~1000℃)氧化生成气态Sb₂O₃,冷凝为烟尘;
2.还原熔炼(1200~1300℃)加入焦炭,将Sb₂O₃还原为粗锑(90~98% Sb);
3.碱性精炼:熔融粗锑加Na₂CO₃去除砷、硫,或电解精炼(SbF₃-HF电解液)提纯至≥99.9% Sb;
4.液态锑注入模具冷却为锑锭。湿法采用碱浸-电解工艺处理复杂矿,但成本较高。
结论
以上介绍了锑矿开采、选矿和冶炼的过程。鑫海可承接锑矿EPCM+O项目,为客户提供包括采矿、选矿试验、选矿设备制造与安装、选厂运营在内的全流程矿业服务。鑫海矿装成立30年来,项目遍及全球100多个国家和地区,承接了成千上万个选矿项目。如果你有锑矿需要开采或加工,请联系我们。
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