CN101979686A - 一种含氧化锡废弃物的锡资源回收利用方法 - Google Patents

一种含氧化锡废弃物的锡资源回收利用方法 Download PDF

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钟胜
宁寻安
孙水裕
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Abstract

本发明公开了一种含氧化锡废弃物的锡资源回收利用方法，该方法处理原料主要针对于二氧化锡电极生产过程中产生的磨削废料与电极残次废品，这类废料含锡品位通常比较高，该方法对这类废料依次进行粉碎前处理、与炭质还原剂混合、真空热还原、锡锭浇铸，实现该含氧化锡废料的锡资源回收；本发明方法有效的处理二氧化锡电极生产过程中不断产出的含氧化锡废料，充分回收这部分二次锡资源，实现锡资源的再生与循环利用，该方法具有工艺简单可行、流程短、投资小、高效、无污染等特点。

Description

一种含氧化锡废弃物的锡资源回收利用方法
技术领域
本发明涉及一种含氧化锡工业固体废弃物的二次锡资源回收利用方法，属于有色金属二次资源回收领域与真空冶金领域。
背景技术
二氧化锡(SnO2)电极广泛应用于高档光学玻璃的熔炼以及电解铝行业，尤其适用于火石类玻璃、钡火石、钡冕，以及重冕玻璃等的熔炼，且对玻璃不产生污染。在二氧化锡电极生产过程中不可避免地要产出含二氧化锡很高的废料，包括磨削料、电极残次品等，对这些废料有效地开展资源化利用，将为二氧化电极生产单位带来一定的经济效益，同时还有节约资源、保护环境等方面的社会和生态效益。
对于这类废料的一般回收方法主要包括：反射炉熔炼法、电炉还原熔炼法、湿化学法等，这些方法要么要求比较大的生产能力和比较大的设备投入，要么在生产过程中因使用硝酸类化学品而存在较高的环境风险与安全隐患，对于二氧化锡电极生产厂家来说，使用这类方法来进行含锡废料的资源化利用都不太合适。
发明内容
本发明的目的是为了资源化利用电极生产过程中产出的含二氧化锡废料，解决一般含锡废料处理方法不适应于电极生产厂家采用的问题，提供一种适应于电极生产厂家使用的清洁高效的含锡废料资源化利用方法。
本发明提供的一种含氧化锡废弃物的锡资源回收利用方法，包括如下步骤：
(1)对含氧化锡的工业固体废弃物进行粉碎前处理；
(2)对本方法选择使用的炭质还原剂进行粉碎处理；
(3)将步骤(1)中所得的含氧化锡废弃物与步骤(2)中所得的炭质还原剂按比例混合均匀；
(4)将步骤(3)中所得的含氧化锡废弃物与炭质还原剂的混合物料装入耐热反应器；
(5)将装料后的耐热反应器送入真空还原炉实施物料真空热还原，还原过程温度控制在1150℃，直到还原结束，自然冷却到300℃；
(6)将步骤(5)中真空还原所得金属锡液取出并浇铸成锡锭。
上述步骤(1)中粉碎处理设备为锤式破碎机，含氧化锡的工业固体废弃物处理粒度小于200目。
上述步骤(2)中的炭质还原剂为优质木炭，粉碎处理设备为锤式破碎机，木炭粒度小于2mm。
上述步骤(3)中炭质还原剂为含氧化锡废料重量的20％。
上述步骤(4)中的耐热反应器使用石墨粘土坩埚。
上述步骤(5)中的真空还原炉采用金属发热体加热，真空获得设备选用旋片式真空泵，还原过程温度控制为1150℃，还原时间根据加料量调整，真空度随物料的还原反应过程发生相应变化，产生的二氧化炭类反应气体经过滤器处理后由真空泵抽出排空。
上述步骤(6)中取出金属锡液前要求炉温自然冷却到300℃，先取出坩埚表面浮渣后再取出金属锡液并在铁模中浇注成金属锡锭。
本发明的有益效果：
本发明提供的含锡废料资源化利用方法特别适用于电极生产厂家选用，相对于一般的锡废料回收方法具有显著的优点：流程短，无污染，投资小。资源化过程中得到的金属锡品质高，可以为电极生产自用进一步生产超细二氧化锡粉体，也可以较高的价格出售给相关单位，产生较好的经济效益，同时实现二氧化锡电极生产过程中的废料零排放，具有较高的环境与社会效益。
附图说明
图1是本发明的含锡工业固体废弃物的锡资源利用方法工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1
1.称取1.2公斤含氧化锡的废电极粉料破碎，使用锤式破碎机，粒度200目。
2.称取240克木炭粉，粉碎处理设备为锤式破碎机，木炭粒度2mm。
3.将含氧化锡的废电极粉料与木炭粉混合均匀。
4.将混合料装入石墨粘土坩埚中，然后将装料后的石墨坩埚移入真空炉中，盖上真空炉盖。
5.升温与抽真空，经过三个半小时升温至1150℃。
6.恒温，恒温时间两小时，恒温过程中真空度是一个缓慢下降的过程。
7.冷却，停止加热，让温度自然下降至900℃后再停真空泵，直至温度下降到300℃。
8.取出锡液，缓慢充空气破坏真空至常压，打开炉盖，取出石墨坩埚，括掉浮渣，将金属锡液倒入金属模子，冷却后取出金属锡锭，称重得到550克金属锡。
实施例2
1.称取1.2公斤含二氧化锡磨屑废料破碎，使用锤式破碎机，粒度200目。
2.称取240克木炭粉，粉碎处理设备为锤式破碎机，木炭粒度2mm。
3.将含二氧化锡磨屑废料与木炭粉混合均匀。
4.将混合料装入石墨粘土坩埚中，然后将装料后的石墨坩埚移入真空炉中，盖上真空炉盖。
5.升温与抽真空，经过三个半小时升温至1150℃。
6.恒温，恒温时间两小时，恒温过程中真空度是一个缓慢下降的过程。
7.冷却，停止加热，让温度自然下降至900℃后再停真空泵，直至温度下降到300℃。
8.取出锡液，缓慢充空气破坏真空至常压，打开炉盖，取出石墨坩埚，括掉浮渣，将金属锡液倒入金属模子，冷却后取出金属锡锭，称重得到520克金属锡。

Claims (7)

1.一种含氧化锡废弃物的锡资源回收利用方法，其特证包括如下步骤：
(1)对含氧化锡的工业固体废弃物进行粉碎前处理；
(2)对本方法选择使用的炭质还原剂进行粉碎处理；
(3)将步骤(1)中所得的含氧化锡废弃物与步骤(2)中所得的炭质还原剂按比例混合均匀；
(4)将步骤(3)中所得的含氧化锡废弃物与炭质还原剂的混合物料装入耐热反应器；
(5)将装料后的耐热反应器送入真空还原炉实施物料真空热还原，还原过程温度控制在1150℃，直到还原结束，自然冷却到300℃；
(6)将步骤(5)中真空还原所得金属锡液取出并浇铸成锡锭。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤(1)中粉碎处理设备为锤式破碎机，含氧化锡的工业固体废弃物处理粒度小于200目。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤(2)中的炭质还原剂为优质木炭，粉碎处理设备为锤式破碎机，木炭粒度小于2mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤(3)中炭质还原剂为含氧化锡废料重量的20％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤(4)中的耐热反应器使用石墨粘土坩埚。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤(5)中的真空还原炉采用金属发热体加热，真空设备使用旋片式真空泵，还原过程温度控制为1150℃，产生的二氧化炭类反应气体经过滤器处理后由真空泵抽出排空。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤(6)中取出金属锡液前炉温自然冷却到300℃，先取出坩埚表面浮渣后再取出金属锡液并在铁模中浇注成金属锡锭。
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