CN106929690B - 一种环保节能炼锡设备及其应用方法 - Google Patents

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

一种环保节能炼锡设备及其应用方法

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。