【正文】 用。銻白生產(chǎn)的工廠一般是機(jī)械化自動(dòng)化程度比較高的現(xiàn)代化企業(yè)，為保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，需有充足的設(shè)備和備用備件供應(yīng)，有強(qiáng)有力的機(jī)械加工和維修能力。根據(jù)上述原則，我們選擇湖南郴州市有色金屬工業(yè)園區(qū)作為我們的建廠地。郴州市地處湖南南部、方圓19388平方公里，素有“有色金屬之鄉(xiāng)”之稱，是湖南實(shí)施中部崛起戰(zhàn)略的重點(diǎn)區(qū)域。郴州資源豐富，素有“中國有色金屬之鄉(xiāng)”、“中國銀都”、“湖南能源基地”之稱?，F(xiàn)已探明的礦產(chǎn)資源有7類70多種，其中鉍、鉬、微晶石墨的儲(chǔ)量居全國之首，鎢、鉛鋅會(huì)儲(chǔ)量分別居全國第三、第四位，礦產(chǎn)資源替在價(jià)值2656億元，人均占用量位居全省第一。 原材料供應(yīng)湖南省是我國有色金屬資源第一大省，有著豐富的銻礦資源，銻的產(chǎn)品又有著廣泛的市場用途和良好的市場價(jià)格，這為湖南省銻冶金的發(fā)展提供了可靠的原料保障和很好的外部環(huán)境。另外作為華南能源的重要供應(yīng)地的郴州市，其煤的儲(chǔ)量也極為豐富，輔助原料就地取材不成問題。其他的輔助原料根據(jù)當(dāng)?shù)仄渌睙拸S的生產(chǎn)實(shí)踐可知也能夠滿足生產(chǎn)需要。 交通運(yùn)輸條件銻白的生產(chǎn)是連續(xù)性的，物料吞吐量一般較大。為減少運(yùn)輸費(fèi)用，在保證良好的運(yùn)輸條件下，應(yīng)盡可能接近運(yùn)材料基地和銷售市場郴州市位于湖南省東南部，地處南嶺山脈中段與羅霄山脈南段交匯地帶，東界江西省贛州市，南鄰廣東省韶關(guān)市、清遠(yuǎn)市、西接永州市、北交衡陽市及株州市，距省會(huì)長沙市350千米。高等級(jí)公路、省道橫臥東西的四通八達(dá)的交通格局。工業(yè)園位于郴州市東部，距城區(qū)中心9公里，距京珠高速公路6公里。京廣鐵路、京珠高速公路、10106國道縱貫?zāi)媳?，省?806線、1803線和郴資桂、郴嘉高等級(jí)公路橫臥東西，交通四通八達(dá)，北上長沙、南下廣州、深圳，均可一天往返，是湖南省乃至整個(gè)中西部地區(qū)貨物出境距離最短、運(yùn)輸成本最低的地區(qū)。 水電供應(yīng)郴州屬亞熱帶季風(fēng)型濕潤氣候，四季分明，雨量充沛，年均降雨量達(dá)15002000毫米。由于河流多、落差大、雨量充沛，造就了極為豐富的水能資源和飲用水資源豐富，用水價(jià)格低。園區(qū)內(nèi)供電電壓分為220KV、110 KV、10 KV、380 KV四級(jí)，現(xiàn)有塘溪變電站和珠江橋變電站，另有3座110 KV變電站。所以，在郴州有色金屬工業(yè)園內(nèi)建銻白生產(chǎn)廠能夠滿足其水電供應(yīng)。其特有的地形和眾多的山脈，很容易安排“三廢”處理場和廢渣堆放場地。53′~26176。℃，自然災(zāi)害少。園區(qū)周邊水資源較豐富，園區(qū)內(nèi)有一條河流自卑向南流，形成自然的排水系統(tǒng)，排水條件較好。 協(xié)作條件以郴州、長株潭城市圈為重點(diǎn)，以大通道為軸線的化工、制糖、建材、機(jī)械等工業(yè)體系已經(jīng)初步形成，株洲化學(xué)工業(yè)集團(tuán)公司，長沙礦冶研究院，湖南人民機(jī)械廠，郴州錫鉛鋅礦，華南軸承廠等提供了充足的設(shè)備和備品備件，強(qiáng)有力的機(jī)械加工和維修能力保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。綜上所述，郴州市原料豐富，交通運(yùn)輸條件便利，水電資源充足，其自然條件和協(xié)作條件都很優(yōu)越，在郴州建廠，符合國家中部崛起的戰(zhàn)略和該地區(qū)的發(fā)展思路，勢(shì)必會(huì)為國家、為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。銻在合金中的主要作用是提高硬度，常被稱為金屬或合金的硬化劑。 銻白的性質(zhì)及用途銻白，即粒度微細(xì)，色澤潔白的三氧化二銻（Sb2O3），簡稱三氧化銻[1][10]，一般Sb2O3 含量大于99%，~%。~， 或以下。其中阻燃劑級(jí)銻白是世界消費(fèi)需求及產(chǎn)業(yè)化最大的一種，對(duì)世界國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生巨大的作用。其常規(guī)配用量大致是搪瓷料總量的7~15%左右。由于三氧化銻呈微酸性，與脂肪酸不發(fā)生反應(yīng)，故在高酸值漆料中不會(huì)皂化，適于制造各種噴漆及油墨，氧化銻的結(jié)晶組織能加強(qiáng)漆膜結(jié)構(gòu)，粉化性小，密著性強(qiáng)，產(chǎn)出的油漆耐光、耐熱、穩(wěn)定性好，耐侯性優(yōu)于鋅鋇白，又耐高溫，且可溶性銻鹽對(duì)人體無毒，故可代替鉛白，用氧化銻制造的防火漆（鍋爐漆），廣泛用于建造船舶、絕緣電纜、橋梁煙囪、鍋爐等。用氧化銻生產(chǎn)的銻紅玻璃，色澤鮮艷，透明度高，可用于鐵路指示燈以及工藝美術(shù)玻璃。（4）銻白的最大應(yīng)用是作為阻燃增效劑，并廣泛用于工程塑料、家用電器、橡膠制品及涂料高分子材料的阻燃。在阻燃劑配料中氧化銻既能作為一種活性單體，變成聚合物的一部分，又能作為一種較廉價(jià)而又通用的非活性白色添加劑。三氧化銻配入磷系、氯系和溴系等阻燃劑，作為增效劑，已用于劇場、畫館、建筑壁紙、地毯、家用設(shè)備涂料、電子設(shè)備外殼、飛機(jī)和汽車等內(nèi)裝材料及各種化纖產(chǎn)品。目前又研究出三氧化二銻的許多新用途[11]，例如：加入氫氟酸中，改善其抗腐蝕能力，與氧化錫組成SnO2Sb2O3 系列，廣泛用于新的光、電元件的制作及用于做催化劑、離子交換劑。近年來用Sb2O3 作固體潤滑劑和航船的防污涂料也得到應(yīng)用等諸如此類的新用途會(huì)在新技術(shù)的研究中得到廣泛的應(yīng)用。下面以我國與美國銻品消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化來對(duì)世界銻品市場消費(fèi)需求作簡要分析。從中國銻消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化看，銻消費(fèi)水平不斷提升。特別是2002年以來，國內(nèi)阻燃劑消費(fèi)量急劇上升，增加的市場份額主要來源于兩個(gè)方面：電子電器和汽車市場。而銻在蓄電池里的應(yīng)用，作為我國銻消費(fèi)大戶之一，2002年消費(fèi)需求接近60%，為當(dāng)時(shí)最高的銻品消費(fèi)。由此可見現(xiàn)在阻燃劑的消費(fèi)水平?jīng)Q定著我國銻品及銻白的消費(fèi)水平。圖表31 中國銻消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化 （2) 美國銻消費(fèi)結(jié)構(gòu)以美國為代表的發(fā)達(dá)國家，銻消費(fèi)主要用在阻燃劑、運(yùn)輸、化工及玻璃陶瓷等四個(gè)主要領(lǐng)域。到了2009 年結(jié)構(gòu)發(fā)生略微，阻燃劑阻燃領(lǐng)域?qū)︿R的消費(fèi)下降到40%，而發(fā)生這樣變化的主要原因是，金融危機(jī)影響了阻燃方面的需求，而其他傳統(tǒng)領(lǐng)域相對(duì)保持穩(wěn)定，造成了阻燃方面銻的消費(fèi)占比有所下滑。圖表32 美國銻消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化有上兩表總體來看，全球的銻品消費(fèi)結(jié)構(gòu)，除了我國蓄電池方面消費(fèi)占比還在下降，其他領(lǐng)域的銻消費(fèi)比例基本保持穩(wěn)定。這也充肯定了中國銻白生產(chǎn)完全可以左右世界的銻品消費(fèi)，同時(shí)也需要我國銻白工業(yè)在基礎(chǔ)上大力加快銻白生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，更加著重銻白質(zhì)量等產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，使我國銻白工業(yè)成為世界銻白在中國。因此我們用我國來反映全球的銻供需平衡情況。同時(shí)由表易知，除2009年受金融危機(jī)沖擊出現(xiàn)供給過剩外，全球銻供需面基本處于略微偏緊的狀態(tài)，這主要是因?yàn)殇R的下游消費(fèi)領(lǐng)域比較傳統(tǒng)，需求波動(dòng)較小，也導(dǎo)致了我國銻品消費(fèi)供需平衡出現(xiàn)上下浮動(dòng)。若假設(shè)全球阻燃領(lǐng)域銻消費(fèi)占比60%，其它領(lǐng)域不增長，%。隨著世界銻資源日益稀缺，專家稱全球儲(chǔ)采比12年，而中國僅8年。另外在再生銻方面，由于主要作為助劑摻雜使用，因此銻基本上屬于不可回收金屬。根據(jù)2011年我國出臺(tái)的銻開采總量指標(biāo)，我國銻供應(yīng)量增速基本限制在5%以下，按我國銻礦供應(yīng)全球占比80%計(jì)，則全球銻供給增速僅為4%。這也使得國內(nèi)外很多銻業(yè)公司生產(chǎn)銻及銻白的主要來源于其他金屬冶煉的含銻煙灰及其他可回收銻的二次資源。下面以幾種作為煉銻原料的礦物作介紹。只要經(jīng)揮發(fā)焙燒成銻的氧化物再去精煉即可的到精銻產(chǎn)品。 （2）脆硫銻鉛礦是復(fù)雜硫化銻礦，分子式是2PbS而我國是脆硫鉛銻礦的豐產(chǎn)國，在當(dāng)今單一富精銻礦資源緊缺和冶煉技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，脆硫銻鉛礦已逐漸取代輝銻礦作為煉銻的原料。Sb2O3）。 （4）另外銻作為小金屬，常常與其他金屬伴生，由于含量少不能做銻精礦進(jìn)行冶煉，只能作為其他主金屬冶煉的副產(chǎn)品進(jìn)行綜合回收，如鉛、銅精礦火法冶煉過程的含銻煙灰、陽極泥等二次銻資源。 世界銻資源現(xiàn)狀銻金屬礦物冶煉原料主要有輝銻礦、方銻礦、銻華等10種。表34 2008年世界銻儲(chǔ)量和基礎(chǔ)儲(chǔ)量分布（萬噸）排序國家儲(chǔ)量基礎(chǔ)儲(chǔ)量1中國792402俄羅斯35373玻利維亞31324南非205泰國42456美國897塔吉克斯坦515其他國家33世界約計(jì)210430從表34 可以看出，銻資源集中分布在中國、俄羅斯、玻利維亞等幾個(gè)國家。 中國銻資源現(xiàn)狀[14]我國是世界上銻礦資源最豐富的國家之一，現(xiàn)已探明儲(chǔ)量較大的礦區(qū)約有111處，分布于12個(gè)省區(qū)；探明儲(chǔ)量（以Sb計(jì)，下同），%[29]。表35 中國各省銻礦情況一覽表編號(hào)省份儲(chǔ)量（萬噸）Sb平均品位（%）利用情況累積探明儲(chǔ)量保有儲(chǔ)量1江西省已用2河南省已用3湖北省已用4湖南省大部分已用5廣東省大部分已用6廣西省大部分已用7貴州省已用8云南省少部分已用9西藏自治區(qū)已用10陜西省已用11甘肅省已用12青海省已用由上表可以看出我國銻資源主要分布在我國的中西部地區(qū)，其中湖南省，廣西省和貴州省是我國銻礦累積探明儲(chǔ)量為前三甲的省份，%，主要由于我國的銻都—湖南錫礦山就位于湖南沅陵。下面針對(duì)我國銻礦床[15][16]的特點(diǎn)做進(jìn)一步介紹，其我國銻礦床具有以下主要特點(diǎn)：（1）儲(chǔ)量豐富，成礦條件優(yōu)越，礦床多，礦型規(guī)模大。（2）銻礦分布高度集中。（3）單硫硫化銻礦床占全國銻儲(chǔ)量的67%，礦型集中，并以大中型為主，其中如湖南的錫礦山錫礦田就是為數(shù)不多的超大型單硫銻礦區(qū)。（4）銻金鎢等共生礦床占全國總儲(chǔ)量的21%，主要的大型礦床有湖南的沅陵沃溪金銻鎢礦，其余規(guī)模以中小型為主。（5）銻（復(fù)）硫鹽多金屬伴生礦床占全國銻總儲(chǔ)量的12%，主要集中在廣西一帶。 銻冶煉工藝簡介銻的冶煉方法[17]分為兩類：火法煉銻和濕法煉銻，火法煉銻主要采用揮發(fā)焙燒還原熔煉法，即以銻精礦（主要為硫化銻礦）在鼓風(fēng)爐內(nèi)直接氧化揮發(fā)成三氧化銻，在高溫蒸汽的作用下氧化揮發(fā)進(jìn)入煙塵相，煙氣收塵后得到粗銻氧粉，后在反射爐還原熔煉為粗銻，粗銻經(jīng)精煉工藝即得精銻。而濕法煉銻主要以硫化鈉浸出體系和鹽酸浸出體系為主，即硫化銻在還原劑條件下與純堿或苛性鈉反應(yīng)，可以得到銻白、焦銻酸鈉等產(chǎn)品。間接法是以高品位的金屬銻為原料，通過熔化，氧化揮發(fā)、冷卻、升華等步驟得到純凈的銻白，這也是工業(yè)上廣泛采用的方法。自熱爐是開爐時(shí)將精銻加熱熔化，吹煉過程則完全利用銻液本身氧化放出的熱量維持銻液的作業(yè)溫度，陸續(xù)加入精銻，也靠反應(yīng)熱熔化，完全不需外加熱；而外熱爐是靠外供熱源保證過程的正常進(jìn)行。我國錫礦山礦務(wù)局目前所用的設(shè)備系反射式的自熱銻白爐，金屬銻熔化后的氧化過程全靠氧化揮發(fā)反應(yīng)供熱。其中意大利阿米特克諾明公司所屬曼西阿諾廠為充分利用銻資源，將含有共生金屬較多的銻精礦經(jīng)焙燒和還原熔煉成雜質(zhì)含量高的粗銻合金，并以此作為原料在銻白爐中氧化揮發(fā)得到商品銻白。我國早在上世紀(jì)四十年代就有銻白的生產(chǎn)，主要采用間接法，圖31 所示為我國間接法銻白生產(chǎn)工藝流程圖銻白爐氧化發(fā)揮高鉛銻爐氣浮渣Sb2O3揮發(fā)物配置合金冷卻、布袋收塵廢氣銻氧放空反射爐處理漩渦收塵布袋收塵水浴除塵氧化銻廢氣放空三氧化銻包裝三氧化銻產(chǎn)品金屬銻圖31 間接火法生產(chǎn)銻白工藝流程圖直接法是利用有害雜質(zhì)很低的硫化銻精礦作為原料，通過直接氧化揮發(fā)生產(chǎn)符合用戶要求的產(chǎn)品，技術(shù)要求嚴(yán)格，不易制得顆粒細(xì)小，色澤潔白的銻白粉。目前用火法直接生產(chǎn)銻白主要用直井爐、回轉(zhuǎn)窯等揮發(fā)焙燒設(shè)備處理較純的硫化銻礦，產(chǎn)出合格的三氧化銻。 我國的湖南沅江化工廠就使用古老的直井爐處理低品位的塊狀輝銻礦石，年產(chǎn)銻白100~200噸，產(chǎn)品含Sb2O3 96~98﹪，可作為一般的銻白使用。用高品位銻精礦作為原料直接生產(chǎn)銻白的還有一種所謂雙窯法即一個(gè)作為銻精礦的揮發(fā)焙燒回轉(zhuǎn)窯和另一個(gè)為粗氧化銻的精煉窯，該工藝廣泛用于北美、西歐、玻利維亞等煉銻白。凡是能夠從含銻原料（其中包括復(fù)雜的礦物原料）中分離并制取出純凈的SbCl3，都可以通過水解獲得優(yōu)質(zhì)銻白。下圖32 為此法采用的原則流程。首先將銻以三氯化銻溶解進(jìn)入溶液，然后加水沖稀水解得到氯氧銻，SbCl3 轉(zhuǎn)化為SbOCl、Sb4O5Cl2，過濾得到氯氧銻濾餅，然后濾餅用氨水中和（終點(diǎn)pH 值7~8）除去氯離子，SbOCl即轉(zhuǎn)化為Sb2O3，過濾干燥即得到產(chǎn)品銻白。 含銻煙灰處理的現(xiàn)狀與研究進(jìn)展世界銻資源日益稀缺是不爭的事實(shí)，國內(nèi)外很多銻業(yè)生產(chǎn)商都把眼光從高品位的輝銻礦轉(zhuǎn)到品位稍低的脆硫鉛銻礦，甚至是有冶煉廠副產(chǎn)物中回收銻資源，例如含銻成分可達(dá)40%以上的銅鉛陽極泥和火法有色冶金過程所產(chǎn)的含銻復(fù)雜煙塵及其他含銻二次資源。（1）銅鉛電解精煉的陽極泥處理含銻銅鉛電解精煉陽極泥的處理有火法和濕法兩種處理方法，但由于火法處理過程中銻的氧化揮發(fā)過程時(shí)間長，貴金屬損失大，作業(yè)環(huán)境惡劣。所得的SbCl3的浸出液烘干后，與純堿、煤按一定比例進(jìn)行還原熔煉，可得到含鉛的粗銻錠。（2）含銻復(fù)雜煙塵的處理火法有色冶金過程所產(chǎn)的含銻復(fù)雜煙塵往往含有大量的銻砷氧化物，隨著國內(nèi)外資源和環(huán)境的意識(shí)提高，對(duì)這類二次資源的綜合回收都十分重視。但大都采用濕法和火法聯(lián)合流程處理。還原熔煉是在小型反射爐內(nèi)進(jìn)行，配有18%粉煤作還原劑，3%的純堿作造渣劑，并在600℃左右還原成粗合金。然后氧化銻要在反射爐內(nèi)進(jìn)行精煉脫砷過程，控制料溫在850℃，通入壓縮空氣使氧化砷與碳酸鈉接觸形成砷酸鈉，作為精煉渣除掉，產(chǎn)出液態(tài)銻，澆注成型。另外含銻煙灰處理中作為提取銻金屬外，含量最多的雜質(zhì)金屬為鉛，可以怎么說含銻煙灰處理相當(dāng)于鉛銻合金的分離，長久以來，國內(nèi)外的研究工作者探索了許多在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的鉛銻合金分離方法，如離心偏析法、真空蒸餾法、電解法等[24]。早在國外的意大利阿米特克諾明公司所屬曼西阿諾廠為充分利用銻資源，將含有共生金屬較多的銻精礦經(jīng)焙燒和還原煉成雜質(zhì)含量高的粗銻，并以此為原料在銻白爐中氧化揮發(fā)獲得到商品銻白，這也為處理含銻煙灰生產(chǎn)合格銻白開啟了先河。河南豫光金鉛股份有限公司就在2003年引進(jìn)先進(jìn)的鉛銻合金直接吹煉合格銻白的新技術(shù)[25], 該技術(shù)的工藝過程是將一次渣、煙灰、氯氧銻渣等渣料, 經(jīng)反射爐還原熔煉得粗合金, 粗合金再經(jīng)凈化精煉脫砷得鉛銻合金,