一種高效節能的煉錫方法與流程
2023-04-28 04:30:11 1
本發明涉及一種高效節能的煉錫方法；屬於有色冶金技術領域。
背景技術：
煉錫的技術有錫精礦反射爐熔煉工藝、電爐熔煉工藝、ausmelt熔煉工藝、鼓風爐熔煉工藝、短窯熔煉工藝、卡爾多爐煉錫工藝。短窯熔煉工藝系間斷冶煉工藝因投資、管理和維修費用高、煙氣量大，而且波動也大，直收率低早已被淘汰。卡爾多爐為斜吹旋轉爐型設備結構複雜，維修費用高，爐壽短，耐火材料消耗大。電爐煉錫的缺點電耗太高，只適合處理低鐵物料和電力豐富的地區；鼓風爐熔煉工藝要求物料需要制粒或制團，消耗昂貴的冶金焦，爐內氣氛難於控制，錫的揮發率高等缺點，已不再使用。ausmelt熔煉屬強化熔池熔煉技術，分段作業，渣含錫可降至較低水平，但投資大，維護費用高，且操作複雜。錫精礦反射爐熔煉工藝由於其床能力低生產效率低、熱效率低、燃料消耗大、勞動強度大等缺點。針對錫精礦反射爐熔煉工藝存在的缺陷，人們做了大量嘗試如專利cn104152716a中介紹的底吹爐以及與其配套的冶煉方法，但該方法由於針對的是錫精礦；導致該工藝直接應用於廢錫渣冶煉時存在一定的問題。
技術實現要素：
發明人針對廢錫渣難以冶煉的問題做了一系列的嘗試，如重新設計電爐，該電爐為反射爐，由於該爐採用單向傾斜設計，且出錫口位於傾斜面的最低部，導致每次出錫時均需大量的補氧，導致出錫速度慢、能耗高、勞動強度大等問題；同時廢錫渣產生的煙塵量遠遠大於精礦錫冶煉所產生煙塵，導致其工作環境較為惡劣；同時由於導致採用現有連續結晶機導致產品穩定存在一定的問題。
發明人經大量實驗和理論計算後，開發出了一種高效節能的煉錫方法。並取得了意料不到的效果。
本發明一種高效節能的煉錫方法；其所用設備；包括迴轉窯(1)、電爐(2)、煙氣回收裝置(3)、精煉爐(4)、結晶器(5)、熔析爐(7)；
所述迴轉窯(1)內設有梳式檔板(11)，所述梳式檔板(11)由設置在迴轉窯(1)內壁上的鋼板組成，每塊鋼板分為固定端和凌空端，所述固定端固定在迴轉窯(1)的內壁上，將鋼板定義成n節，同一節上的鋼板的凌空端指向同一個平面，且同一節鋼板的固定端位於同一平面上；相鄰節數間，鋼板的固定端不在同一平面上；
所述電爐(2)包括出錫口(21)、第一熔錫斜面(22)、第二熔錫斜面(23)，所述出錫口(21)位於第一熔錫斜面(22)與第二熔錫斜面(23)的交匯處；所述第一熔錫斜面(22)與第二熔錫斜面(23)的長度比為3-5:1、優選為4:1；所述第一熔錫斜面(22)的最高處與第二熔錫斜面的最高處位於同一平面上；
所述結晶器(5)含有出錫端、進錫端和電阻絲，所述結晶器(5)中沿出錫端至進錫端的方向電阻絲的分布密度依次遞減；
煙氣回收裝置(3)由布袋收塵器和沉降室(6)以及管路組成。
其實施步驟為：
以廢錫渣為原料，將廢錫渣加入迴轉窯內(1)內進行烘乾處理；所述迴轉窯的溫度為350-800℃；得到乾料和煙塵，煙塵經管道送入煙氣回收裝置(3)
步驟二
將步驟一所得乾料與石灰石、河沙配料後送入電爐(2)中，在1500-1700℃進行冶煉，得到1號產品和煙塵；所述1號產品經出錫口(21)放出；分析一號產品的成分，當產品為甲錫時，則送入精煉爐(4)內進行冶煉；當產品為乙錫時，則送入熔析爐(7)內進行冶煉，直至得到甲錫；所述甲錫中錫的質量百分含量大於等於95.8％；所述精煉爐的冶煉溫度為230-430℃；所述熔析爐(7)的冶煉溫度為600-800℃；
步驟三
精煉爐(4)內進行冶煉所得產品送入結晶器(5)內進行處理；所述結晶器(5)進錫端的溫度為183-220℃、出錫端的溫度為510-530℃；
步驟四
將結晶器(5)出錫端的錫液進行鑄錠，得到產品。
本發明一種高效節能的煉錫方法；廢錫渣為市面上所購廢錫渣。
本發明一種高效節能的煉錫方法；熔析爐(7)所得廢渣作為原料與迴轉窯所得乾料混合後加入電爐(2)進行冶煉。
本發明一種高效節能的煉錫方法；電爐(2)進行冶煉時，控制渣為鹼性或中性渣。即用石灰石、河沙配料時，通過分析乾料和/或熔析爐(7)所得廢渣的組分後，加入適量的石灰石、河沙進而控制電爐(2)進行冶煉所得渣為鹼性渣或中性渣。
本發明一種高效節能的煉錫方法；甲錫在精煉爐(4)內進行冶煉時，依次加入木屑、硫磺、鋁、氯化銨；其加入量為理論用量的1.0-1.1倍。加入木屑可除鐵、鉛、砷；加入硫磺可除銅；加入鋁可除去砷、銻，加入氯化銨除去鋁；所述理論用量為除乾淨所述雜質需該物料的用量。
為了進一步提升產品的質量，先將甲錫加入真空爐內進行冶煉，真空爐冶煉後再送入結晶器內進行結晶；所述真空爐冶煉的溫度為1200-1400℃、真空度為66.7-6.67pa。
作為優選，所述n大於等於4、優選大於等於6。
作為優選，同一節上，鋼板的塊數為5-30塊、優選為25塊。
作為進一步的優選，所述鋼板的高度為迴轉窯高度的1/4-1/3。在本發明中，所述鋼板的高度為鋼板凌空端頂部到固定端固定處所在平面的距離。
作為進一步的優選，同一節內，相鄰鋼板的間距為40-80cm、優選為45-65cm。
作為進一步的優選，同一節內，相鄰兩節鋼板的間距為40-80cm、優選為45-65cm。
作為優選，所述第一熔錫斜面(22)的傾斜角為3-30°、優選為3-10°。
作為進一步的優選，第一熔錫斜面(22)的長度為2.4m。第二熔錫斜面(22)的長度為0.6m。所述第一熔錫斜面(22)的最高處與第二熔錫斜面的最高處位於同一平面上；且距離地面的距離為65cm。所述出錫口(21)距離地面的距離為28-35cm。
本發明一種高效節能的煉錫方法；所述電爐為反射爐。
本發明一種高效節能的煉錫方法；沉降室的容積為電爐體積的0.8-2倍優選為0.8-1.2倍；沉降室的高度為電爐高度的1.05-2倍。
本發明一種高效節能的煉錫方法；沉降所得固體物質以及布袋吸塵器內的物質可作為原料，進行冶煉。
優勢
a本發明採用帶梳式檔板(11)的迴轉窯(1)，在烘乾原料的同時可防止原料結塊；並能利用重力適當的破碎原料；進而達到節能的目的；
b本發明所用電爐能大提升出錫效率，減輕工人的工作強度；
c採用電阻絲的分布密度依次遞減的結晶器能極大的提高產能和所得成品的優質率。
總之，本發明通過各部件以及各條件參數的協同作用，在環保節能的同時，極大的減輕了工人的勞動強度並創造了可觀的經濟效益。
附圖說明
附圖1為實施例1所用電爐的結構示意圖；
附圖2為實施例1所用迴轉窯的結構示意圖；
附圖3為實施例1所用迴轉窯的俯視圖；
附圖4為實施例1所用結晶器電阻絲分布示意圖；
附圖5為實施例1所用設備連接圖；
附圖6為對比例1所用電爐的結構示意圖。
其中
1為迴轉窯、2為電爐、3為煙氣回收裝置、4為精煉爐、5為結晶器；21為電爐的出錫口、22為電爐的第一熔錫斜面、23為電爐的第二熔錫斜面，6為沉降室、7為熔析爐。
具體實施方式
實施例1
按圖1-圖5所設計和組裝設備得到本實施例冶煉所需設備；
其中，迴轉窯1內設有梳式檔板11，所述梳式檔板11由設置在迴轉窯1內壁上的鋼板組成，每塊鋼板分為固定端和凌空端，所述固定端固定在迴轉窯1的內壁上，將鋼板定義成n節，同一節上的鋼板的凌空端指向同一個平面，且同一節鋼板的固定端位於同一平面上；相鄰節數間，鋼板的固定端不在同一平面上；
所述出錫口21位於第一熔錫斜面22與第二熔錫斜面23的交匯處；所述第一熔錫斜面22與第二熔錫斜面23的長度比為4:1；所述第一熔錫斜面22的最高處與第二熔錫斜面的最高處位於同一平面上；
以廢錫渣為原料；所述廢錫渣的成分分析為sn、fe、sio2、ca；
其冶煉過程如下：
步驟一
以廢錫渣為原料，將廢錫渣加入迴轉窯內1內進行烘乾處理；所述迴轉窯的溫度為500℃；得到乾料和煙塵，煙塵經管道送入煙氣回收裝置3；
步驟二
按每百公斤乾料配10公斤石灰石、5公斤河沙；將步驟一所得乾料與石灰石、河沙配料後送入熔錫爐2中，在1550℃進行冶煉，得到1號產品和煙塵；所述1號產品經出錫口21放出；分析一號產品的成分，當產品為甲錫時，則送入精煉爐4內進行冶煉；當產品為乙錫時，則送入熔析爐7內進行冶煉，直至得到甲錫；所述甲錫中錫的質量百分含量大於等於95.8％；所述精煉爐的冶煉溫度為350-360℃；所述熔析爐7的冶煉溫度為700℃；熔錫爐(2)進行冶煉時，控制渣為鹼性或中性渣；甲錫在精煉爐(4)內進行冶煉時，依次加入木屑、硫磺、鋁、氯化銨；其加入量為理論用量的1.05倍；
步驟三
精煉爐4內進行冶煉所得產品送入結晶器5內進行處理；所述結晶器(5)進錫端的溫度為201-205℃、出錫端的溫度為510-530℃；
步驟四
將結晶器5出錫端的錫液進行鑄錠，得到產品。
實施例2
按圖1-圖5所設計的設備組裝得到本實施例冶煉所需設備；以廢錫渣為原料；所述廢錫渣的成分分析為sn、fe、sio2、ca；
其冶煉過程如下：
其餘操作步驟以及條件參數均與實施例1一致；
為了進一步提升產品的質量，先將甲錫加入真空爐內進行冶煉，真空爐冶煉後再送入結晶器內進行結晶；所述真空爐冶煉的溫度為1300℃、真空度為15-25pa。
對比例1
採用圖6所示電爐，採用現有電阻絲均勻分布的結晶器、採用普通迴轉窯進行廢錫渣冶煉，條件參數與本發明實施例1完全一致時，其能耗為實施例1的1.6倍；單位時間內產生優質成品的數量僅為實施例1的60％。
本發明實施例1所產生的經濟效益為對比例1的2倍左右；其中對比例1所用技術為本廠以前所用技術。其中實施例1所用技術方案中，得到1噸產品，煙塵排空量僅為對比例1的1/4。