銻礦石直井爐揮發焙燒(volatilizationroastingofantimonyoreinshaftfurnace)

在直井爐中焙燒銻礦石使硫化銻氧化成三氧化二銻揮發而與脈石分離的過程，為火法煉銻的揮發焙燒一還原熔煉工藝的組成部分。產出的氧化銻用作還原熔煉生產粗銻的原料。

1884年，法國人博比厄雷(Bobierre)等人，首先用揮發焙燒法處理硫化銻礦石獲得了商品三氧化二銻。1908年中國華昌公司采用法國赫氏爐揮發焙燒煉銻法專利建廠于長沙，1909年生產出純銻46lt。嗣后對赫氏爐及其工藝進行了改進，發展成中國式的直井爐揮發焙燒法，使爐的單位生產能力由原來約3t／(m²•d)提高到近4t／(m²•d)。

原理輝銻礦揮發焙燒的反應為：

2Sb₂S₃+9O₂==2Sb₂O₃↑+6SO₂

硫氧混合銻礦的揮發焙燒反應，除Sb₂S₃氧化反應外，還發生Sb₂O₄的熱分解和被碳質還原反應，并與Sb₂S₃發生

9Sb₂O₄+Sb₂S₃==10Sb₂O₃+3SO₂

的交互反應，生成Sb₂O₃揮發。在相同溫度下，Sb₂S₃和Sb₂O_。的蒸氣壓遠大于脈石的蒸氣壓，因而捕集到的揮發產物的品質很好，有些可直接作為商品出售。銻有Sb₂O₃、Sb₂O₄和Sb₂O₅三種氧化物。揮發焙燒常在高溫和理論空氣量下進行，隨后在火柜中補加空氣，使直接揮發的硫化物脫硫，以獲得揮發性的Sb₂O₃，避免生成不揮發的Sb₂O₄。

工藝包括配料、揮發焙燒、冷卻與收塵三個環節。

配料為了避免生成不揮發的銻玻璃(xSb₂O₃•ySb₂S₃)，控制入爐銻品位不超過20％?？纱钆涓咂肺坏乃榈V，其量不超過處理量的15％。

揮發焙燒焙燒溫度控制在1223～1323K范圍，防止生成不揮發的Sb₂O₄或使之離解。焙燒氣氛十分關鍵，必須嚴格控制吸入爐內的空氣量，以使揮發焙燒在理論空氣量下進行。為此須控制爐口負壓為-9．8Pa，維持1．8m的料柱高度和1m以上的紅渣層厚度。高溫、高料柱和厚紅渣層是中國直井爐揮發焙燒的特點。直井焙燒爐適合處理高熔點低品位手選塊狀銻礦石。最宜于處理輝銻礦，其次為硫氧混合銻礦，不適宜處理銻華(Sb₂O₃)、銻赭石(Sb₂O₄)等單一氧化銻礦。銻揮發率依處理礦石種類的不同波動在93％～95％之間，渣含銻小于1．5％。產出的銻氧大部分含Sb₂O₃在97％左右，用于生產精銻．，小部分含Sb₂O₃達98％的銻氧，可直接作為商品出售。銻礦石中的脈石和燃料中的灰分組成爐渣，作廢渣處理；焙燒時硫氧化生成的二氧化硫進入煙氣，煙氣含SO₂在0.5％以下。

冷卻與收塵出爐氣體溫度高達1223K，帶走全部熱量的70％，采用水冷卻器和表面冷卻器冷卻，將煙氣溫度降至373～393K后，送入袋式收塵器。收塵效率可達99%。揮發的三氧化二銻全部從冷卻收塵系統中捕集。

直井爐斷面正方形或圓形，面積2．5～4m²，爐高3～5m，粘土耐火磚砌成。爐頂進料；在高度約1．5m處安設雙層鑄鐵爐條，爐渣由此排下；爐膛上方后側有排氣口，與火柜和冷卻收塵系統相連。直井爐設備簡單，產品銻氧質量好，能源消耗低，經濟效益高。但回收率低，單位面積生產能力小，勞動強度大，低濃度SO₂煙氣污染大氣。在法國、前蘇聯、意大利等國家已被淘汰，在中國也逐步被鼓風爐揮發熔煉(見銻精礦鼓風爐揮發熔煉)所取代。