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在传统火法炼锑工艺中,普遍存在能耗高、成本大及低浓度SO2难以制酸等问题,而富氧熔池熔炼具有熔炼效率高、能耗较低、对原料适应性强以及能获得较高浓度SO2烟气等优点。因此,冶金研究者们将富氧熔池熔炼应用于炼锑工艺,初步验证了其可行性,但存在渣含锑高但不稳定等问题。本文针对辉锑矿富氧挥发熔池熔炼工艺存在的问题,结合熔炼工艺制度与合理渣型研究,探索降低渣含锑的有效途径。本课题在湖南有色基金项目(2012)“辉锑矿富氧熔池挥发熔炼新工艺研究”经费支持下完成。本文在对辉锑矿富氧挥发熔炼热力学分析的基础上,对辉锑矿富氧挥发熔池熔炼工艺和合理渣型进行研究,取得了如下成果：根据辉锑矿富氧挥发熔池熔炼体系中主要发生的反应,对其进行热力学计算,采用热力学计算软件Fcatsage6.2绘制了Sb-S-O系热力学优势区域平衡图。结果表明,在1000～1350℃温度范围内,Sb2S3氧化挥发反应吉布斯自由能很负可自发进行,热力学计算表明要避免Sb204和Sb205的生成,实验温度需大于1133℃。Sb-S-O系优势区域图表明,温度对Sb203的稳定区域影响不大,Sb2S3的稳定区域随着温度的升高而迅速减小,Sb的稳定区则随温度升高而增大。利用FactSage6.2软件对FeO-CaO-SiO2渣系进行了黏度的初步计算,结果表明,本研究所用水淬渣为高黏度渣,在1150～1350℃温度范围内,黏度随着温度的升高而略有减小。在1200℃时,渣的黏度随着Si02含量的增加而升高,随着FeO含量的增加总体上呈下降趋势。考察了辉锑矿富氧挥发熔池熔炼中反应温度、富氧浓度、反应时间、气体压力等对辉锑矿富氧挥发熔池熔炼渣含锑的影响规律,确定辉锑矿富氧挥发熔池熔炼优化工艺条件如下：反应温度1200℃,反应时间60min,富氧浓度80%,气体压力0.18MPa。在此优化条件下进行验证试验,渣含锑低至0.33%,粗锑率6.8%,粗锑品位高达94.79%。在辉锑矿富氧挥发熔池熔炼工艺研究基础上,进一步考察Fe/SiO2及CaO/SiO2对辉锑矿富氧挥发熔池熔炼渣含锑的影响规律,确定富氧挥发熔池熔炼合理渣型配比如下：Fe/SiO20.7>CaO/SiO20.5。在此配比下进行验证试验,渣含锑低至0.37%,粗锑率2.2%。