近日,1#銻價格連連上漲引發(fā)熱議。銻這個名不見經(jīng)傳的小金屬漸漸進入大眾視線,成為備受關(guān)注的對象。隨著近幾年國家對銻業(yè)的政策傾斜,國內(nèi)銻行業(yè)發(fā)展勢頭穩(wěn)定,企業(yè)規(guī)模不斷擴大,根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)計銻行業(yè)將有30%的增幅,地方政策也相應(yīng)出臺, 整體提高了行業(yè)的滲透率。
中國是世界上銻礦儲量最多的國家,掌握著全球銻業(yè)的命脈,但目前我國銻資源利用率不高,技術(shù)落后,整體布局不合理,銻行業(yè)企業(yè)間同質(zhì)競爭現(xiàn)象嚴(yán)重,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一,產(chǎn)品附加值仍有較大的發(fā)展空間。
我們知道銻礦的選礦、銻冶煉、深加工分別是銻產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游,只有將上中下游聯(lián)通,避免出現(xiàn)斷層,才能成為一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈,因此銻業(yè)整合勢在必行。本文將從上游的選礦、中游的冶煉以及下游的深加工分別進行介紹。
一、銻礦選礦
銻礦選礦常用的方法有手選法、重選法、浮選法等。
1、手選法
手選法適用于粒度范圍在28~150mm之間的銻礦塊,手選所獲的塊狀銻精礦鎢,含銻在7%以上,便可進入冶煉制取生銻。雖然方法原始、工作量大,但手選常能得到品位較高的塊銻精礦,同時直接丟棄大量廢石,提高入選原礦品位,有效降低選礦生產(chǎn)成本,因此依然被廣泛應(yīng)用。
2、重選法
重選法是利用銻礦密度大、顆粒粗的特點來進行分選的。無論單一硫化銻礦石或硫化-氧化氧化混合銻礦石,均可通過重選實現(xiàn)選別工作。重選能較粗粒度內(nèi)選別出大量合格粗粒精礦,且投資較少,現(xiàn)依然是很多選礦廠樂于采用的選礦方法。
3、浮選法
浮選是銻礦選礦的常用的方法,適于處理的礦石種類有:硫化銻礦、硫化-氧化混合銻礦、輝銻礦、鎢銻金多金屬硫化礦、銻砷金硫化礦、錫鉛銻鋅多金屬硫化礦、銻鉛鋅汞多金屬硫化礦及砷銻金多金屬硫化礦等。
盡管上述三種方法各有優(yōu)勢,但對于成分復(fù)雜的銻礦來說,一種選礦方法很難達到合格品位和預(yù)期回收率,因此會采用聯(lián)合選礦法,例如重-浮聯(lián)合法。
目前,氧化銻礦浮選仍然是個棘手的問題,有待進一步研究,特別是對于浮選藥劑的試驗研發(fā),雖然取得了一些成績,但氧化銻礦的資源回收利用率仍然非常低。
二、銻冶煉
目前銻冶煉方法主要有濕法煉銻和火法煉銻兩種。
1、濕法煉銻
(1)堿性濕法煉銻
該方法主要由銻的浸出和電積或氧化沉淀兩個工序組成前者使銻溶解于溶劑中,后者是將所得的溶液通過電解產(chǎn)出金屬體或通過氧化沉淀產(chǎn)出銻酸鈉。
目前堿性濕法煉銻所用浸出劑,主要是硫化鈉和苛性鈉的混合溶液。硫代亞銻酸鈉溶液的電積分為隔膜電積和無隔膜電積。電積法產(chǎn)出的陰極銻質(zhì)量好、雜質(zhì)少、容易精煉成一級品。
(2)酸性濕法煉銻
該方法采用酸性溶劑做浸出劑,由于鹽酸作溶劑時會伴隨析出硫化氫有害氣體,很多專利提出采用三氯化鐵作為浸出劑,也有專利利用五氯化銻作浸出劑。浸出所得的三氯化銻溶液,用隔膜電積或鐵置換產(chǎn)出金屬銻,或進行水系生產(chǎn)銻白。
2、火法煉銻
(1)揮發(fā)焙燒-還原熔煉
品位為10%~18%的塊狀單一硫化銻礦常用赫氏爐或直井爐揮發(fā)焙燒處理。含銻10%~20%的塊礦和重選及浮選精礦的混合料常用回轉(zhuǎn)窯常規(guī)揮發(fā)焙燒處理。含銻50%~60%的硫化銻精礦則常用回轉(zhuǎn)窯閃速揮發(fā)焙燒處理。焙燒煙氣含二氧化硫8%~12%,可制硫酸。
(2)揮發(fā)熔煉-還原熔煉
鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉通常用于處理含銻30%-50%的硫化銻礦或混合礦,并可處理泡渣、生銻渣等煉銻的中間產(chǎn)物。處理粉礦時,須先制團或制粒。此法對原料適應(yīng)性強,除產(chǎn)出氧化銻外,還產(chǎn)少量粗銻和銻锍,能富集貴金屬以利回收。渣含銻0.8%-1.4%,煙氣含二氧化硫0.3%-0.8%,經(jīng)處理達到標(biāo)準(zhǔn)后排放。旋渦爐揮發(fā)熔煉用于處理含銻60%-65%,含鉛和砷不高于0.5%的硫化銻精礦,渣含銻0.5-1.5%。
三、銻產(chǎn)品深加工
1、銻的傳統(tǒng)用途
銻礦在被開發(fā)出來以后,通??梢杂米髌渌辖鸬慕M元,其主要作用是增加合金的強度和硬度。比如軸承合金、蓄電池極板、電纜包皮、焊料、印刷合金(鉛字)及槍彈中都含銻。
除此之外,高純度的銻還是半導(dǎo)體鍺和硅的摻雜元素。銻還有一種用途是銻白,銻白是油漆、搪瓷的阻燃劑和白色顏料的主要原料。硫化銻(五硫化二銻)是橡膠的紅色顏料。生銻(三氧化二銻)用于生產(chǎn)火柴和煙劑。
2、銻在光伏產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用
銻主要用于光伏玻璃制造過程中,一般來說,需要添加混合料質(zhì)量0.2%-0.4%的焦銻酸鈉,2025 年光伏玻璃領(lǐng)域?qū)︿R需求量將達到3.5 萬噸,2020-2025cagr 為29%,光伏領(lǐng)域需求占比將從7.30%→21.33%。
不久前,美國有家公司宣布未來動力電池將采用銻金屬,不過銻金屬目前主要產(chǎn)地都在中國。銻可能從我國采購,銻金屬屬于一種稀有金屬,特別在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,比如化工醫(yī)藥、高強度玻璃、塑料膠制品、電子器件、耐高溫材料等需要銻金屬。由于銻具有低電阻的特性,所以在半導(dǎo)體應(yīng)用上是最佳的元素。
不僅如此,銻這種被譽為“工業(yè)味精”的重要元素,在軍工、航天航空阻燃、光伏等應(yīng)用領(lǐng)域幾乎無法替代,已經(jīng)在國內(nèi)外被列入緊缺礦產(chǎn)名單。
未來,銻業(yè)的產(chǎn)業(yè)化將成為未來行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。針對我國銻業(yè)存在的問題,我們?nèi)孕柽M一步進行產(chǎn)業(yè)整合,繼續(xù)淘汰落后觀念,使整個銻業(yè)更加規(guī)范有序。在選礦方面,進一步突破氧化銻礦選礦的技術(shù)壁壘,實現(xiàn)氧化銻礦的資源回收和利用;在深加工方面,應(yīng)引進國外先進的技術(shù),特別是在光伏產(chǎn)業(yè)上,需要進一步完善技術(shù)提高利用率。