L'électrolyse en suspension est un procédé dans lequel le minerai d'antimoine est transformé en suspension comme électrolyte et l'électricité passe à travers une cellule électrolytique, de sorte que les composés d'antimoine (tels que Sb³⁺) sont réduits en antimoine métallique (Sb) à la cathode, tandis que les impuretés sont séparées ou restent dans la solution. Cette technologie est particulièrement adaptée au traitement de minerais d’antimoine complexes ou de minerais à faible teneur.

Flux du processus d'électrolyse des boues de minerai d'antimoine :

1. Prétraitement du minerai : broyer le minerai d'antimoine en fines particules (généralement < 100 mesh) pour augmenter la surface de réaction.

2. Lixiviation :

(1) Lixiviation acide : Utiliser de l'acide chlorhydrique (HCl) ou de l'acide sulfurique (H₂SO₄) pour dissoudre les composés d'antimoine (tels que Sb₂S₃ + 6HCl → 2SbCl₃ + 3H₂S↑).

(2) Lixiviation alcaline : pour les minerais d'oxyde d'antimoine (tels que Sb2O2), une solution de NaOH peut être utilisée pour la lixiviation.

(3) Séparation solide-liquide : Filtrer et éliminer les scories n’ayant pas réagi pour obtenir la solution de lixiviation contenant des ions antimoine.

3. Purification de la solution

(1) Élimination des impuretés : Éliminer les ions d’impuretés tels que le fer et l’arsenic en ajustant le pH, en ajoutant des précipitants (tels que le sulfure de sodium) ou des agents d’extraction.

(2) Concentration : Enrichissement en ions antimoine (Sb³⁺) par évaporation ou échange d'ions.

4. Processus d'électrolyse

(1) Conception de l'électrolyseur :

Anode : Généralement un matériau inerte (titane recouvert de ruthénium, graphite).

Cathode : Plaque en acier inoxydable ou en titane utilisée pour déposer de l'antimoine métallique.

(2) Conditions d'électrolyse :

Densité de courant : 200-500 A/m² (ajustée en fonction de la concentration de la solution).

Température : 40-60℃ (contrôle de la vitesse de réaction et de la consommation d'énergie).

Tension : 1,5-3,0 V (pour éviter les réactions secondaires).

(3) Formule de réaction :

Cathode : Sb³⁺ + 3e⁻ → Sb↓

Anode : 2H₂O → 4H⁺ + O₂↑ + 4e⁻ (conditions acides)

5. Récupération et post-traitement des métaux

(1) Décapage de la cathode : L'antimoine métallique déposé sur la cathode est régulièrement gratté et fondu en lingots d'antimoine.

(2) Circulation de la solution : reconstituer l'électrolyte ou récupérer les métaux résiduels pour réduire les rejets de liquides résiduels.

L'électrolyse en suspension du minerai d'antimoine est une technologie d'extraction efficace et respectueuse de l'environnement, particulièrement adaptée au traitement de minerais complexes et de ressources à faible teneur. Malgré les défis liés à la consommation d’énergie et à la séparation des impuretés, l’optimisation des processus (comme la purification des solutions, l’électrolyse par impulsions) et les mesures de protection de l’environnement sont devenues une direction de développement importante de la métallurgie moderne de l’antimoine.