CN106929690B - 一种环保节能炼锡设备及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保节能的炼锡设备及其应用方法;属于有色冶金技术领域。本发明所用设备;包括回转窑1、电炉2、烟气回收装置3、精炼炉4、结晶器5、熔析炉7;所述回转窑1内设有梳式档板11,所述电炉2包括出锡口21、第一熔锡斜面22、第二熔锡斜面23,所述出锡口21位于第一熔锡斜面22与第二熔锡斜面23的交汇处;所述第一熔锡斜面22与第二熔锡斜面23的长度比为3‑5:1。使用本发明所设计的设备,具有环保节能,经济效益优良等优势。该设备便于大规模的工业化应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保节能炼锡设备及其应用方法;属于有色冶金技术领域。
背景技术
炼锡的技术有锡精矿反射炉熔炼工艺、电炉熔炼工艺、Ausmelt熔炼工艺、鼓风炉熔炼工艺、短窑熔炼工艺、卡尔多炉炼锡工艺。短窑熔炼工艺系间断冶炼工艺因投资、管理和维修费用高、烟气量大,而且波动也大,直收率低早已被淘汰。卡尔多炉为斜吹旋转炉型设备结构复杂,维修费用高,炉寿短,耐火材料消耗大。电炉炼锡的缺点电耗太高,只适合处理低铁物料和电力丰富的地区;鼓风炉熔炼工艺要求物料需要制粒或制团,消耗昂贵的冶金焦,炉内气氛难于控制,锡的挥发率高等缺点,已不再使用。Ausmelt熔炼属强化熔池熔炼技术,分段作业,渣含锡可降至较低水平,但投资大,维护费用高,且操作复杂。锡精矿反射炉熔炼工艺由于其床能力低生产效率低、热效率低、燃料消耗大、劳动强度大等缺点。针对锡精矿反射炉熔炼工艺存在的缺陷,人们做了大量尝试如专利CN 104152716 A中介绍的底吹炉以及与其配套的冶炼方法,但该方法由于针对的是锡精矿;导致该工艺直接应用于废锡渣冶炼时存在一定的问题。
发明内容
发明人针对废锡渣难以冶炼的问题做了一系列的尝试,如重新设计电炉,该电炉为反射炉,由于该炉采用单向倾斜设计,且出锡口位于倾斜面的最低部,导致每次出锡时均需大量的补氧,导致出锡速度慢、能耗高、劳动强度大等问题;同时废锡渣产生的烟尘量远远大于精矿锡冶炼所产生烟尘,导致其工作环境较为恶劣。
发明人经大量实验和理论计算后,设计了本发明的技术方案。并取得了意料不到的效果。
本发明一种环保节能炼锡设备;包括回转窑(1)、电炉(2)、烟气回收装置(3)、精炼炉(4)、结晶器(5);所述回转窑(1)内设有梳式档板(11),所述梳式档板(11)由设置在回转窑(1)内壁上的钢板组成,每块钢板分为固定端和凌空端,所述固定端固定在回转窑(1)的内壁上,将钢板定义成N节,同一节上的钢板的凌空端指向同一个平面,且同一节钢板的固定端位于同一平面上;相邻节数间,钢板的固定端不在同一平面上;
所述电炉(2)包括出锡口(21)、第一熔锡斜面(22)、第二熔锡斜面(23),所述出锡口(21)位于第一熔锡斜面(22)与第二熔锡斜面(23)的交汇处;所述第一熔锡斜面(22)与第二熔锡斜面(23)的长度比为3-5:1、优选为4:1;所述第一熔锡斜面(22)的最高处与第二熔锡斜面的最高处位于同一平面上;
烟气回收装置(3)由布袋收尘器和沉降室(6)以及管路组成。
本发明一种环保节能炼锡设备;所述、回转窑(1)、电炉(2)、精炼炉(4)所产生烟气经烟气回收装置(3)的进气口吸入后进入沉降室(6)进行沉降,沉降后剩余烟气进入布袋吸尘器内进行进一步除尘。沉降所得固体物质以及布袋吸尘器内的物质可作为原料,进行冶炼。
作为优选,本发明一种环保节能炼锡设备;所述N大于等于4、优选大于等于6。
作为优选,本发明一种环保节能炼锡设备;同一节上,钢板的块数为5-30块、优选为25块。
作为进一步的优选,所述钢板的高度为回转窑高度的1/4-1/3。在本发明中,所述钢板的高度为钢板凌空端顶部到固定端固定处所在平面的距离。
作为进一步的优选,同一节内,相邻钢板的间距为40-80cm、优选为45-65cm。
作为进一步的优选,相邻两节钢板的间距为40-80cm、优选为45-65cm。
作为优选,本发明一种环保节能炼锡设备;所述第一熔锡斜面(22)的倾斜角为3-30°、优选为3-10°。
作为进一步的优选,本发明一种环保节能炼锡设备;第一熔锡斜面(22)的长度为2.4m。第二熔锡斜面(23)的长度为0.6m。所述第一熔锡斜面(22)的最高处与第二熔锡斜面的最高处位于同一平面上;且距离地面的距离为65cm。所述出锡口(21)距离地面的距离为28-35cm。
本发明一种环保节能炼锡设备;所述电炉为反射炉。
本发明一种环保节能炼锡设备;;还包括熔析炉(7)。
本发明一种高效节能炼锡设备;沉降室的容积为电炉体积的0.8-2倍优选为0.8-1.2倍;沉降室的高度为电炉高度的1.05-2倍。
本发明一种环保节能炼锡设备的应用方法,包括下述步骤:
步骤一
以废锡渣为原料,将废锡渣加入回转窑内(1)内进行烘干处理;所述回转窑的温度为350-800℃℃;得到干料和烟尘,烟尘经管道送入烟气回收装置(3);
步骤二
将步骤一所得干料与石灰石、河沙配料后送入电炉(2)中,在1500-1700℃进行冶炼,得到1号产品和烟尘;所述1号产品经出锡口(21)放出;分析1号产品的成分,当产品为甲锡时,则送入精炼炉(4)内进行冶炼;当产品为乙锡时,则送入熔析炉(7)内进行冶炼,直至得到甲锡;所述甲锡中锡的质量百分含量大于等于95.8%;所述精炼炉的冶炼温度为230-430℃;所述熔析炉(7)的冶炼温度为600-800℃;
步骤三
精炼炉(4)内进行冶炼所得产品送入结晶器(5)内进行处理;所述结晶器(5)进锡端的温度为183-220℃、出锡端的温度为510-530℃;
步骤四
将结晶器(5)出锡端的锡液进行铸锭,得到产品。
本发明一种环保节能炼锡设备的应用方法,废锡渣为市面上所购废锡渣。
本发明一种环保节能炼锡设备的应用方法,熔析炉(7)所得废渣作为原料与回转窑所得干料混合后加入电炉(2)进行冶炼。本发明一种环保节能的炼锡设备的应用方法,电炉内,高价锡被还原成零价锡。并形成锡液。
本发明一种环保节能炼锡设备的应用方法,电炉(2)进行冶炼时,控制渣为碱性或中性渣。即用石灰石、河沙配料时,通过分析干料和/或熔析炉(7)所得废渣的组分后,加入适量的石灰石、河沙进而控制电炉(2)进行冶炼所得渣为碱性渣或中性渣。
本发明一种环保节能炼锡设备的应用方法,甲锡在精炼炉(4)内进行冶炼时,依次加入木屑、硫磺、铝、氯化铵;其加入量为理论用量的1.0-1.1倍。加入木屑可除铁、铅、砷;加入硫磺可除铜;加入铝可除去砷、锑,加入氯化铵除去铝;所述理论用量为除干净所述杂质需该物料的用量。
为了进一步提升产品的质量,先将甲锡加入真空炉内进行冶炼,真空炉冶炼后再送入结晶器内进行结晶;所述真空炉冶炼的温度为1200-1400℃、真空度为66.7-6.67Pa。
优势
A本发明采用带梳式档板(11)的回转窑(1),在烘干原料的同时可防止原料结块;并能利用重力适当的破碎原料;进而达到节能的目的;
B本发明所用电炉能大提升出锡效率,减轻工人的工作强度。
总之,本发明通过各部件以及各条件参数的协同作用,在环保节能的同时,极大的减轻了工人的劳动强度并创造了可观的经济效益。
附图说明
附图1为实施例1所用电炉的结构示意图;
附图2为实施例1所用回转窑的结构示意图;
附图3为实施例1所用回转窑的俯视图;
附图4为实施例1所用设备的连接图;
附图5为对比例1所用电炉的结构示意图。
其中
1为回转窑、2为电炉、3为烟气回收装置、4为精炼炉、5为结晶器;21为电炉的出锡口、22为电炉的第一熔锡斜面、23为电炉的第二熔锡斜面,6为沉降室、7为熔析炉。
具体实施方式
实施例1
按图1-图4所设计和组装设备得到本实施例冶炼所需设备;
其中,回转窑1内设有梳式档板11,所述梳式档板11由设置在回转窑1内壁上的钢板组成,每块钢板分为固定端和凌空端,所述固定端固定在回转窑1的内壁上,将钢板定义成N节,同一节上的钢板的凌空端指向同一个平面,且同一节钢板的固定端位于同一平面上;相邻节数间,钢板的固定端不在同一平面上;
所述出锡口21位于第一熔锡斜面22与第二熔锡斜面23的交汇处;所述第一熔锡斜面22与第二熔锡斜面23的长度比为4:1;所述第一熔锡斜面22的最高处与第二熔锡斜面的最高处位于同一平面上;
以废锡渣为原料;所述废锡渣的成分分析为Sn、Fe、Sio2、Ca;其冶炼过程如下:
步骤一
以废锡渣为原料,将废锡渣加入回转窑内1内进行烘干处理;所述回转窑的温度为500℃;得到干料和烟尘,烟尘经管道送入烟气回收装置3;
步骤二
按每百公斤干料配10公斤石灰石、5公斤河沙;将步骤一所得干料与石灰石、河沙配料后送入熔锡炉2中,在1550℃进行冶炼,得到1号产品和烟尘;所述1号产品经出锡口21放出;分析一号产品的成分,当产品为甲锡时,则送入精炼炉4内进行冶炼;当产品为乙锡时,则送入熔析炉7内进行冶炼,直至得到甲锡;所述甲锡中锡的质量百分含量大于等于95.8%;所述精炼炉的冶炼温度为350-360℃;所述熔析炉7的冶炼温度为700℃;熔锡炉(2)进行冶炼时,控制渣为碱性或中性渣;甲锡在精炼炉(4)内进行冶炼时,依次加入木屑、硫磺、铝、氯化铵;其加入量为理论用量的1.05倍;
步骤三
精炼炉4内进行冶炼所得产品送入结晶器5内进行处理;所述结晶器(5)进锡端的温度为201-205℃、出锡端的温度为510-530℃;
步骤四
将结晶器5出锡端的锡液进行铸锭,得到产品。
其中实施例1所用技术方案中,得到1吨产品,烟尘排空量仅为对比例1的1/4。
实施例2
按图1-图4所设计的设备组装得到本实施例冶炼所需设备;以废锡渣为原料;所述废锡渣的成分分析为Sn、Fe、Sio2、Ca;
其冶炼过程如下:
其余操作步骤以及条件参数均与实施例1一致;
为了进一步提升产品的质量,先将甲锡加入真空炉内进行冶炼,真空炉冶炼后再送入结晶器内进行结晶;所述真空炉冶炼的温度为1300℃、真空度为15-25Pa。
对比例1
采用图5所示电炉,采用现有电阻丝均匀分布的结晶器、采用普通回转窑进行废锡渣冶炼,条件参数与本发明实施例1完全一致时,其能耗为实施例1的1.5倍;单位时间内产生优质成品的数量仅为实施例1的70%。
本发明实施例1所产生的经济效益为对比例1的1.8倍左右;其中对比例1所用技术为本厂以前所用技术。
Claims (10)
1.一种环保节能炼锡设备;其特征在于:包括回转窑(1)、电炉(2)、烟气回收装置(3)、精炼炉(4)、结晶器(5);所述回转窑(1)内设有梳式档板(11),所述梳式档板(11)由设置在回转窑(1)内壁上的钢板组成,每块钢板分为固定端和凌空端,所述固定端固定在回转窑(1)的内壁上,将钢板定义成N节,同一节上的钢板的凌空端指向同一个平面,且同一节钢板的固定端位于同一平面上;相邻节数间,钢板的固定端不在同一平面上;
所述电炉(2)包括出锡口(21)、第一熔锡斜面(22)、第二熔锡斜面(23),所述出锡口(21)位于第一熔锡斜面(22)与第二熔锡斜面(23)的交汇处;所述第一熔锡斜面(22)与第二熔锡斜面(23)的长度比为3-5:1;所述第一熔锡斜面(22)的最高处与第二熔锡斜面的最高处位于同一平面上;
烟气回收装置(3)由布袋收尘器和沉降室(6)以及管路组成。
2.根据权利要求1所述的一种环保节能炼锡设备;其特征在于:所述回转窑(1)、电炉(2)、精炼炉(4)所产生烟气经烟气回收装置(3)的进气口吸入后进入沉降室(6)进行沉降,沉降后剩余烟气进入布袋吸尘器内进行进一步除尘。
3.根据权利要求1所述的一种环保节能炼锡设备;其特征在于:所述N大于等于4。
4.根据权利要求1所述的一种环保节能炼锡设备;其特征在于:同一节上,钢板的块数为5-30块;
所述钢板的高度为回转窑高度的1/4-1/3;
同一节内,相邻钢板的间距为40-80cm;
相邻两节钢板的间距为40-80cm。
5.根据权利要求1所述的一种环保节能炼锡设备;其特征在于:所述第一熔锡斜面(22)的倾斜角为3-30°。
6.根据权利要求1所述的一种环保节能炼锡设备;其特征在于:第一熔锡斜面(22)的长度为2.4m;第二熔锡斜面(23)的长度为0.6m。
7.根据权利要求6所述的一种环保节能炼锡设备;其特征在于:所述第一熔锡斜面(22)的最高处与第二熔锡斜面的最高处位于同一平面上;且距离地面的距离为65cm;所述出锡口(21)距离地面的距离为28-35cm。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述环保节能炼锡设备的应用方法,其特征在于包括下述步骤:
步骤一
以废锡渣为原料,将废锡渣加入回转窑(1)内进行烘干处理;所述回转窑的温度为350-800℃;得到干料和烟尘,烟尘经管道送入烟气回收装置(3);
步骤二
将步骤一所得干料与石灰石、河沙配料后送入电炉(2)中,在1500-1700℃进行冶炼,得到1号产品和烟尘;所述1号产品经出锡口(21)放出;分析1号产品的成分,当产品为甲锡时,则送入精炼炉(4)内进行冶炼;当产品为乙锡时,则送入熔析炉(7)内进行冶炼,直至得到甲锡;所述甲锡中锡的质量百分含量大于等于95.8%;所述精炼炉的冶炼温度为230-430℃;所述熔析炉(7)的冶炼温度为600-800℃;
步骤三
精炼炉(4)内进行冶炼所得产品送入结晶器(5)内进行处理;所述结晶器(5)进锡端的温度为183-220℃、出锡端的温度为510-530℃;
步骤四
将结晶器(5)出锡端的锡液进行铸锭,得到产品。
9.根据权利要求8所述的一种环保节能炼锡设备的应用方法,其特征在于:熔析炉(7)所得废渣作为原料与回转窑所得干料混合后加入电炉(2)进行冶炼。
10.根据权利要求8所述的一种环保节能炼锡设备的应用方法,其特征在于:先将甲锡加入真空炉内进行冶炼,真空炉冶炼后再送入结晶器内进行结晶;所述真空炉冶炼的温度为1200-1400℃、真空度为66.7-6.67Pa。
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