回转炉作为锑冶炼的关键设备,其氧化焙烧与还原熔炼两阶段在化学目的、温度及气氛控制上存在本质区别,共同构成从矿石到金属锑的完整冶金链条。

在主要化学反应目的上,两阶段截然相反。氧化焙烧针对硫化锑矿石(如辉锑矿,Sb₂S₃),目的是通过氧化脱硫,将其转化为易于后续处理的氧化锑(Sb₂O₃),并可能部分生成锑酸盐,同时使砷等挥发性杂质分离。而还原熔炼则针对氧化焙烧产物(Sb₂O₃),目的是在还原剂作用下,将氧化锑还原为金属锑,实现从化合物到单质金属的转变。简言之,前者是“氧化造渣除杂”,后者是“还原提纯得金属”。
在温度控制要求上,两者存在显著差异。氧化焙烧温度通常控制在850℃至1000℃之间。此温度区间需精确平衡:温度过低则反应不完全,脱硫不彻底;温度过高则可能导致氧化锑(Sb₂O₃)严重挥发损失,降低回收率,并可能使物料熔结,影响炉况。还原熔炼则需要更高的温度,一般控制在1200℃至1300℃。高温旨在保证还原反应充分进行,并使生成的金属锑与炉渣良好熔分,便于分离产出粗锑。
最关键的区别体现在炉内气氛控制上。氧化焙烧必须在强氧化性气氛中进行,需通入过量空气或富氧空气,以确保硫被充分氧化为二氧化硫(SO₂)排出,并生成目标氧化物。气氛不足会导致产出不合格的中间产品。相反,还原熔炼则需在强还原性气氛下操作,通常通过加入无烟煤、焦炭等固体碳质还原剂,并严格限制空气进入,以创造一氧化碳(CO)环境,将氧化物中的锑还原出来。任何氧化性气氛的混入都会导致金属重新氧化,严重降低直收率。
综上所述,从氧化焙烧到还原熔炼,回转炉的操作经历了从氧化到还原、中温到高温、氧化性气氛到还原性气氛的根本性转换。这种精准的逆向调控,正是火法炼锑工艺的核心技术逻辑,体现了对锑化合物化学性质的深刻把握与工业应用。