Le four rotatif est un équipement essentiel couramment utilisé pour le grillage des minéraux dans l'industrie métallurgique. Ses paramètres de fonctionnement ont un impact significatif sur la stabilité du processus de production, la qualité du produit et la consommation d'énergie. La vitesse de rotation, paramètre de contrôle clé, détermine directement le mouvement des matériaux dans le four, le temps de réaction et l'efficacité des transferts de masse et de chaleur. Lors du grillage par oxydation de la stibine (Sb₂S₃), un contrôle précis de la vitesse de rotation est particulièrement crucial, car il a un impact direct sur l'efficacité de la désulfuration, la composition du produit et la viabilité économique globale.

Une vitesse de rotation trop lente ralentit le mouvement axial du matériau et prolonge le temps de séjour. Si cela peut accélérer la réaction, un temps de séjour trop long peut oxyder davantage le Sb₂O₃ généré en Sb₂O₄, difficile à réduire. Cela réduit le taux de récupération du produit cible et augmente la difficulté et le coût de la réduction ultérieure. De plus, cela réduit la capacité de traitement de l'équipement, réduit la capacité de production et augmente les coûts de production.

Des vitesses de rotation excessives empêchent le matériau de rester suffisamment longtemps dans le four, ce qui entraîne son évacuation avant la fin de la réaction. La désulfuration du minerai de stibine prend du temps, et du soufre non réagi reste dans le sable grillé, ce qui affecte la pureté de l'antimoine produit. Cela alourdit les processus de fusion ultérieurs et augmente la quantité de dioxyde de soufre générée dans les fumées, ce qui pollue encore davantage l'environnement. De plus, la rotation à grande vitesse provoque un violent brassage du matériau dans le four, ce qui facilite l'entraînement de la poudre dans le système de fumées par le flux d'air. Cela augmente la charge des équipements de dépoussiérage, entraîne des pertes de poussières métalliques et réduit l'utilisation des ressources.

Pour obtenir un grillage efficace et stable, la vitesse de rotation doit être parfaitement ajustée. La plage de vitesses optimale doit être déterminée par des expériences basées sur les caractéristiques physiques (granulométrie, teneur en humidité) et chimiques (teneur en soufre, réactivité) du minerai de stibine, en alignant le temps de séjour du matériau sur les exigences de la réaction. Pour les minerais fins et hautement réactifs, la vitesse de rotation peut être augmentée en conséquence, tandis que pour les minerais grossiers ou récalcitrants, elle peut être réduite. De plus, des paramètres tels que l'inclinaison du four, la répartition de la température et les conditions d'alimentation en air doivent être optimisés de manière coordonnée.

La vitesse de rotation du four rotatif influence le cheminement de la réaction et les avantages économiques du grillage de la stibine. Un contrôle scientifique de la vitesse de rotation permet d'équilibrer la capacité de production, la qualité et la consommation d'énergie. Ce concept s'applique également au grillage d'autres minéraux sulfurés, soulignant l'importance d'une optimisation coordonnée de la « temps-espace-réaction ».