Сырая сурьма, полученная во вращающихся печах, обычно содержит такие примеси, как железо, медь, мышьяк, селен и свинец. Метод очистки с образованием шлака включает добавление различных рафинирующих агентов (шлакообразующих агентов) в рафинировочную печь для химической реакции с этими примесями. В результате образуется низкоплотный, легко отделяемый шлак, который затем снимают для получения чистой сурьмяной жидкости.

I. Создание «сернистого шлака» – удаление железа и меди

Железо и медь – наиболее распространённые металлические примеси в черновой сурьме. Они образуют твёрдые сплавы, влияющие на хрупкость и качество сурьмы. Порошок серы обычно равномерно добавляют на поверхность расплавленной черновой сурьмы и перемешивают для увеличения площади контакта в процессе реакции. Образующиеся в результате реакции сульфид железа и сульфид меди (I) нерастворимы в сурьмяной жидкости и образуют слой тёмного рыхлого твёрдого шлака, плавающего на поверхности, который называется «серным шлаком».

II. Создание «щелочного шлака» – удаление мышьяка и селена

Мышьяк и селен – вредные элементы, которые серьёзно влияют на токсичность и эксплуатационные характеристики (например, на огнестойкость) сурьмяных изделий. Обычно в расплав добавляют кальцинированную соду и вдувают в ванну расплава небольшое количество сжатого воздуха в качестве окислителя. Образующиеся арсенат натрия и селенат натрия образуют вязкую стекловидную жидкую пену, известную как «щелочной шлак».

На практике порядок добавления шлака для получения серы и шлака для получения щёлочи обычно фиксирован. Сначала добавляется сера для удаления железа и меди, а затем щёлочь для удаления мышьяка и селена. Это связано с тем, что при добавлении щёлочи в первую очередь могут образовываться промежуточные соединения, с которыми трудно работать.

Метод шлакообразования – наиболее эффективный и важный метод химической очистки черновой сурьмы, полученной во вращающихся печах. Используя как сернистый, так и щелочной шлак, он позволяет точно удалять такие важные примеси, как железо, медь, мышьяк и селен, эффективно «отмывая» черновую сурьму, превращая её в чистую рафинированную сурьму. Это закладывает прочную основу для последующего производства высококачественных слитков сурьмы или триоксида сурьмы. Этот отработанный, экономичный и эффективный процесс является неотъемлемой частью процесса рафинирования в современной плавке сурьмы.