鉛銻合金的真空蒸餾實驗分析回收利用鉛、銻冶煉和消費過程中產(chǎn)生的鉛銻合金意義重大。本文計算了923～1373K溫度范圍內(nèi)純鉛和純銻的飽和蒸氣壓、銻的分離系數(shù)和氣液相平衡成分圖，從熱力學(xué)上分析了鉛銻合金真空蒸餾分離的可行性。計算結(jié)果說明：鉛、銻能夠通過真空蒸餾實現(xiàn)較好分離。進一步實驗研究了蒸餾溫度、時間以及不同成分Pb-Sb合金真空分離效果。實驗結(jié)果說明：在973K，蒸餾時間30min，爐內(nèi)壓強5～10Pa條件下對合金開展真空分離，氣相中富集57.44%的銻，液相中得到88.82%的粗鉛。

當(dāng)前，我國鉛和銻的礦產(chǎn)資源減少、品位降低且類型復(fù)雜，鉛礦常伴生有銻，銻礦則常伴生有鉛，如脆硫鉛銻礦（Pb4FeSb6S14，大致成分為Pb28%～32%，Sb24%～28%，S18%～25%），勢必在鉛、銻冶煉過程中產(chǎn)生大量的Pb-Sb合金。另外，隨著鉛銻合金的大量生產(chǎn)應(yīng)用，國內(nèi)外每年都會產(chǎn)生數(shù)量很大的Pb-Sb合金二次資源，若不加以處理，不但造成資源浪費，還會造成嚴重的環(huán)境污染。因此，對一次冶煉及二次資源回收產(chǎn)生的Pb-Sb合金開展處理，已成為冶金行業(yè)的重大需求。

然而，由于鉛銻的化學(xué)性質(zhì)相近，在冶金中的行為相似，因此分離鉛銻合金有較大難度。對于分離Pb-Sb合金，一直以來為尋求技術(shù)上易行、經(jīng)濟上合理的處理方法，國內(nèi)外冶金工作者先后開展了火法、Na2S浸出—電積法、礦漿電解法、硫化鈉濕法分離鉛銻再火法煉銻等多種方法的嘗試。但上述方法存在流程長，原材料消耗多，加工成本高等問題。真空冶金與傳統(tǒng)有色金屬冶金相比，具有工藝流程簡單、金屬回收率高、無廢水廢氣產(chǎn)生、能源消耗少等優(yōu)勢，有著十分廣泛的應(yīng)用前景，真空技術(shù)網(wǎng)(http:///)認為可用于處理成分復(fù)雜的冶金原料，分離、提純金屬和二次資源綜合回收利用等。本文采用真空蒸餾的方法開展Pb-Sb合金的分離，分別從理論計算和實驗兩方面系統(tǒng)研究了Pb-Sb合金真空分離的效果。

1、理論分析

1.1、飽和蒸氣壓

真空蒸餾分離合金的基本依據(jù)為合金中組元的飽和蒸氣壓存在差異，式(1)給出了飽和蒸氣壓與溫度之間的關(guān)系

式中，p*為物質(zhì)的飽和蒸氣壓，A，B，C，D為蒸發(fā)常數(shù)，可從文獻中查出Pb，Sb的數(shù)值，帶入式(1)可得到923～1373K時的p*Pb和p*Sb，其計算結(jié)果在表1中列出。由表1知，在923～1373K的范圍內(nèi)，純Sb與純Pb飽和蒸氣壓的比值在8.79～116之間，合金中Sb優(yōu)于Pb先揮發(fā)進入氣相，為了判斷溫度對合金分離效果的影響，本文計算了Pb-Sb真空蒸餾分離系數(shù)。

表1923～1373K時純Pb和純Sb飽和蒸氣壓及p*Sb/p*Pb

2、結(jié)論

(1)計算了Pb-Sb合金的熱力學(xué)性質(zhì)，即p*Pb和p*Sb、βSb以及Sb在氣相和液相中成分分布圖，計算結(jié)果得知：理論上采用真空蒸餾分離Pb-Sb合金具有可行性。真空技術(shù)網(wǎng)(http:///)認為與其他傳統(tǒng)方法相比，具有流程短、無廢水廢氣排放等特點。

(2)在真空蒸餾過程中，蒸餾溫度和蒸餾時間對合金的分離均有影響。在本實驗中，對分離效果有明顯影響且較佳的實驗條件為:蒸餾溫度為973K，蒸餾時間為30min時，有利于合金分離。

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