CN111270080A - 一种高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属的***及方法 - Google Patents

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Abstract

一种高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属的***及方法，所述***包括配置于统一场地内的配料***(1)、回转式熔炼炉***(4)、真空炉(8)、烟化炉***(9)、烟气处理***(13)；配料***包括并行设置的一组原料料仓(2)及混合料料斗(3)；回转式熔炼炉***包括回转式熔炼炉(5)、回转炉烟气冷却器(6)和回转炉布袋收尘器(7)；烟化炉***(9)包括烟化炉(10)、烟化炉烟气冷却器(11)和烟化炉布袋收尘器(12)；烟气处理***(13)包括通过尾气脱硫***(14)和烟囱(15)；混合料料斗通过送料机构与回转式熔炼炉连接，回转式熔炼炉与真空炉通过合金锭转运装置连接，回转式熔炼炉与烟化炉通过炉渣转运装置连接。本发明能高效回收焊锡电解阳极泥中所含有价金属，有害杂质得到有效开路，流程短，操作简单，作业成本低，有价金属回收率高，节能、环保效果好。

Description

一种高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属的***及方法
技术领域
本发明涉及焊锡电解阳极泥中有价金属回收技术领域。
背景技术
焊锡电解阳极泥是焊锡电解精炼过程中产生的副产物，其主要成分为锡、铅、铋、锑、银、金、砷等，成分复杂，处理难度较大。尤其是其中的砷，作为有害元素，与其他有价金属难以有效分离。
一些企业采用湿法处理，回收其中部分有价金属，但流程长，设备腐蚀严重，成本高，有价金属回收率低。也有一些企业采用将焊锡电解阳极泥搭配锡精矿一起冶炼，回收其中的部分有价金属，同样也存在流程长，有价金属容易分散，回收率低等问题，效果较差。传统的焊锡电解阳极泥搭配锡精矿冶炼方法为鼓风炉、反射炉、电炉等熔炼锡精矿生产粗锡，同时产出富锡炉渣。熔炼炉富锡炉渣再用侧吹烟化炉等烟化贫化回收锡烟尘。鼓风炉熔炼属于落后产能，目前已经基本被淘汰。反射炉和电炉仍然是目前使用较多的焊锡电解阳极泥搭配锡精矿冶炼设备。特点是工艺方法简单，但产能小，能耗高，劳动强度大，生产环节多，流程长，有害杂质砷等难以得到有效开路，焊锡电解阳极泥中的有价金属容易分散，有价金属回收率低，回收效果差。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术存在的问题，提供一种可高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属，且设备结构及操作简单、有价金属回收率高、有害杂质砷等能够得到有效开路、能耗低、环保、安全的***及方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属的***，包括配置于统一场地内的配料***、回转式熔炼炉***、真空炉、烟化炉***、烟气处理***；所述配料***包括并行设置的一组原料料仓、设置于原料料仓下方的混合料料斗；所述回转式熔炼炉***包括回转式熔炼炉、通过管路顺序连接于回转式熔炼炉排烟口后面的回转炉烟气冷却器和回转炉布袋收尘器；所述烟化炉***包括烟化炉、通过管路顺序连接于烟化炉排烟口后面的烟化炉烟气冷却器和烟化炉布袋收尘器；所述烟气处理***包括通过管路顺序连接的尾气脱硫***和连接烟囱；混合料料斗通过送料机构与回转式熔炼炉连接，将混合料送入回转式熔炼炉；所述回转式熔炼炉与真空炉通过合金锭转运装置间接连接，将回转式熔炼炉熔炼产出的合金浇铸成锭后送入真空炉中回收有价金属，回转式熔炼炉与烟化炉通过炉渣转运装置连接，将回转式熔炼炉熔炼产生的炉渣送入烟化炉硫化挥发回收锡；回转炉布袋收尘器和烟化炉布袋收尘器的排气口通过管路接入尾气脱硫***。
采用本发明所述***高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属的方法，所述方法是先将焊锡电解阳极泥送入回转式熔炼炉冶炼成多元合金和炉渣，将多元合金送入真空炉多级处理逐一回收各种有价金属，将炉渣送入烟化炉处理回收锡，将回转式熔炼炉和烟化炉产生的烟气分别冷却、收尘后统一送入烟气处理***处理后达标排放，具体过程为：将焊锡电解阳极泥、熔剂、还原剂经配料***配料后，加入回转式熔炼炉中，由回转式熔炼炉的燃烧***喷入熔炼所需的燃料、空气、氧气进行熔炼，含砷的有害冶炼烟气经回转炉烟气冷却器降温后进入回转炉布袋收尘器，得到有效回收和开路，回转炉布袋收尘器排出的烟气尾气进入烟气处理***；每炉熔炼结束后，倾动回转式熔炼炉，扒出炉渣，再倒出全部合金；将熔炼产出的合金浇铸成锭，经合金锭转运装置送入真空炉，真空炉根据合金中所含各种有价金属沸点的差异，逐级分别回收锡、铅、铋、金、银、锑；熔炼炉渣经炉渣转运装置送入烟化炉硫化挥发回收锡，烟化炉排出的含锡烟气经烟化炉烟气冷却器降温后进入烟化炉布袋收尘器回收锡烟尘，烟化炉布袋收尘器排出的烟气尾气进入烟气处理***，进入烟气处理***的所有烟气尾气经尾气脱硫***脱出低浓度SO2，达标尾气由烟囱排放。
与其他工艺***相比，本发明的主要优点在于：
(1)本发明***和方法，采用火法冶炼，能够高效回收焊锡电解阳极泥中所含的锡、铅、铋、金、银、锑等多种有价金属，有害杂质砷等得到有效开路，流程短，操作简单，作业成本低，能耗低，安全和环保条件好。
(2)本发明***和方法，将熔炼和烟化产生的烟气先分别处理，使有害杂质砷得到有效开路，有价金属得到有效回收，然后将尾气集中处理，尾气中的低浓度SO2经脱硫处理，最终尾气实现达标排放。
(3)本发明***设备简单，结构紧凑，占地少，建设投资低，高效实用。
本发明***将现有技术设备进行合理的组合，构建了可直接高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属的***，提出了直接高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属的工艺，摒弃了现有技术将焊锡电解阳极泥搭配锡精矿一起冶炼的方法，有效解决了现有技术工艺复杂、生产环节多、流程长，有害杂质砷等难以得到有效开路、焊锡电解阳极泥中的有价金属容易分散、有价金属回收率低、回收效果差等突出问题。
附图说明
图1是本发明***示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，为本发明所述高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属的***，包括配置于统一场地内的配料***1、回转式熔炼炉***4、真空炉8、烟化炉***9、烟气处理***13。所述配料***1包括并行设置的一组原料料仓2、设置于原料料仓下方的混合料料斗3。所述回转式熔炼炉***4包括回转式熔炼炉5、通过管路顺序连接于回转式熔炼炉排烟口后面的回转炉烟气冷却器6和回转炉布袋收尘器7。所述烟化炉***9包括烟化炉10、通过管路顺序连接于烟化炉排烟口后面的烟化炉烟气冷却器11和烟化炉布袋收尘器12。所述烟气处理***13包括通过管路顺序连接的尾气脱硫***14和连接烟囱15。混合料料斗3通过送料机构16与回转式熔炼炉5连接，将混合料送入回转式熔炼炉，送料机构可以为送料管路或者送料车等。所述回转式熔炼炉5与真空炉8通过合金锭转运装置18间接连接，将回转式熔炼炉熔炼产出的合金浇入铸模17形成合金锭，并通过合金锭转运装置18送入真空炉8中回收有价金属，回转式熔炼炉5与烟化炉10通过炉渣转运装置19连接，将回转式熔炼炉熔炼产生的炉渣送入烟化炉9硫化挥发回收锡；回转炉布袋收尘器7和烟化炉布袋收尘器12的排气口通过管路接入尾气脱硫***14。
所述一组原料料仓2，在每个料仓内分别存储焊锡电解阳极泥、熔剂、还原剂等各种物料，所述料仓采用现有技术的自动称重和控制料仓，可以市购，在每个料仓出料口带有自动称重机构，可对出料进行自动称重和控制。在原料料仓下方设置的混合料料斗3与各原料料仓通过进料管路连接，实现原料的封闭自动输送，清洁高效环保。各个原料料仓的出料按照回转式熔炼炉熔炼工艺设定的炉料配比确定，进入混合料料斗3后，经送料机构16送入回转式熔炼炉5。所述送料机构为底部设有开关的可吊运活动式进料斗，所述回转式熔炼炉5、回转炉烟气冷却器6、回转炉布袋收尘器7为现有技术设备，回转式熔炼炉5带有燃烧***、排气***、炉渣扒出装置、合金倒出装置等。所述真空炉8、烟化炉10、烟化炉烟气冷却器11、烟化炉布袋收尘器12、尾气脱硫***14均为现有技术设备。真空炉8真空炉为配置了一组日处理分别为10吨、20吨、30吨物料的内热式真空炉，带有进料***、供水***、负压***等。所述烟化炉10为现有技术的4m2箱式烟化炉，带有进料装置、供风供煤装置、烟气余热利用装置、贫炉渣排放装置。
采用图1所示***高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属的方法，是先将焊锡电解阳极泥送入回转式熔炼炉冶炼成合金和炉渣，将合金送入真空炉多级处理逐一回收各种有价金属，将炉渣送入烟化炉处理回收锡，将回转式熔炼炉和烟化炉产生的烟气分别冷却、收尘后统一送入烟气处理***处理后达标排放。具体过程为：将分别储存于各个原料料仓2中的焊锡电解阳极泥、熔剂、还原剂等，按照设定的配比送入混合料料斗3进行配料，然后将配料经送料机构16自动加入回转式熔炼炉5中，由回转式熔炼炉的燃烧***喷入熔炼所需的燃料、空气、氧气进行熔炼，含砷的有害冶炼烟气经回转炉烟气冷却器6降温后进入回转炉布袋收尘器7，得到有效回收和开路，并交由有资质的单位进行开路处理。回转炉布袋收尘器7排出的烟气尾气进入烟气处理***13的尾气脱硫***14。每炉熔炼结束后，倾动回转式熔炼炉，扒出炉渣，再倒出全部合金。将熔炼产出的合金倒出至浇铸模17中铸锭，将铸成的合金锭经合金锭转运装置18送入真空炉8，真空炉根据合金中所含各种有价金属沸点的差异，逐级分别回收锡、铅、铋、金、银、锑。合金中铋的沸点1560℃，为最低，一次真空首先挥发回收铋；锑的沸点1635℃，排次低，第二步挥发回收锑；铅的沸点1749℃，排第三，第三步挥发回收铅；银沸点2212℃、锡沸点2260℃，第四步共同挥发得到锡银合金，用于配制含银焊料；留下的金沸点为2856℃，与铜一起留于残渣中。熔炼炉渣经炉渣转运装置19送入烟化炉10硫化挥发回收锡，回收锡后的贫炉渣排出炉外。烟化炉排出的含锡烟气经烟化炉烟气冷却器11降温后进入烟化炉布袋收尘器12回收锡烟尘，烟化炉布袋收尘器12排出的烟气尾气进入烟气处理***13的尾气脱硫***14。进入烟气处理***13的所有烟气尾气经尾气脱硫***14脱出低浓度SO2，达标尾气由烟囱15排放。锡、铅、铋、金、银、锑的回收率分别达到98％、95％、96％、90％、95％、95％以上，回收成本相比现有技术降低20％。回转式熔炼炉5、真空炉8、烟化炉10、回转炉烟气冷却器6、回转炉布袋收尘器7、烟化炉烟气冷却器11、烟化炉布袋收尘器12、尾气脱硫***14等设备的操控按照各设备操作工艺规范执行，均为现有技术，本领域技术人员均可操作。
本发明所述及的设备及装置，如包含原料料仓2及混合料料斗3的配料***1、回转式熔炼炉***4、真空炉8、烟化炉***9、烟气处理***13、送料机构16、合金锭转运装置18、炉渣转运装置19等均为现有技术设备及装置。
一个具体的实施例如下：
取焊锡阳极泥(含锡38.5％、铅12.4％、铋2.3％、锑8.9％、银0.6％，铜2.3％)5吨，熔剂0.24吨(其中纯碱0.2吨、铁屑0.04吨)，还原剂(无烟煤)0.5吨，混合均匀后，装入底部设有开关的可吊运活动式进料斗中，用吊车吊运到回转式熔炼炉加料口，加入到回转式熔炼炉中。将回转式熔炼炉转到正常熔炼状态，开动燃烧器喷入燃料(粉煤)和助燃剂(富氧空气)进行熔炼。熔炼过程中需定时转动熔炼炉翻动物料。控制熔炼温度1250℃±20℃，约6小时，待物料全部熔化并完成还原熔炼及金属和炉渣的沉降分离后，转动熔炼炉至排渣位置，倒出炉渣至炉渣接收装置中，经炉渣转运装置送入烟化炉处理。扒渣结束后，继续旋转熔炼炉，将金属合金倒入浇铸模中铸锭，然后将合金锭经合金锭转运装置送入真空炉***处理。每炉熔炼周期8小时(含进料、熔炼、炉渣和金属排放等)。
回转式熔炼炉炉渣经炉渣转运装置送入烟化炉，通过烟化炉进料***加入到4m2烟化炉中，在还原煤控制弱还原气氛下加入硫化剂(黄铁矿)进行硫化挥发，挥发的硫化亚锡在烟化炉上部、余热锅炉及烟道中氧化为二氧化锡烟尘回收锡。烟化回收锡后的贫炉渣排出炉外另行处理。
熔炼产出的含锡、铅、铋、金、银、锑合金，在真空炉***根据合金中所含各种有价金属沸点的差异，逐级分别回收锡、铅、铋、金、银、锑。具体为：合金中铋的沸点1560℃，为最低，一次真空首先挥发回收铋；锑的沸点1635℃，排次低，第二步挥发回收锑；铅的沸点1749℃，排第三，第三步挥发回收铅；银沸点2212℃、锡沸点2260℃，第四步共同挥发得到锡银合金，用于配制含银焊料；留下的金沸点为2856℃，与铜一起留于残渣中。
回转式熔炼炉和烟化炉顶部排出的烟气经排烟管路分别进入各自烟气处理***，经烟气冷却器降温后，由布袋收尘器分别回收含砷烟尘和含锡烟尘，再经尾气脱硫***脱出低浓度SO2，达标尾气由烟囱排放。
本发明***设备投入成本低、结构紧凑、工艺流程短，能直接高效回收焊锡电解阳极泥中所含的锡、铅、铋、金、银、锑等多种有价金属且回收率高。***操作简单、作业成本低、能耗低、安全和环保条件好。

Claims (2)

1.一种高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属的***，其特征在于，包括配置于统一场地内的配料***(1)、回转式熔炼炉***(4)、真空炉(8)、烟化炉***(9)、烟气处理***(13)；所述配料***(1)包括并行设置的一组原料料仓(2)、设置于原料料仓下方的混合料料斗(3)；所述回转式熔炼炉***(4)包括回转式熔炼炉(5)、通过管路顺序连接于回转式熔炼炉排烟口后面的回转炉烟气冷却器(6)和回转炉布袋收尘器(7)；所述烟化炉***(9)包括烟化炉(10)、通过管路顺序连接于烟化炉排烟口后面的烟化炉烟气冷却器(11)和烟化炉布袋收尘器(12)；所述烟气处理***(13)包括通过管路顺序连接的尾气脱硫***(14)和连接烟囱(15)；混合料料斗(3)通过送料机构(16)与回转式熔炼炉(5)连接，将混合料送入回转式熔炼炉；所述回转式熔炼炉(5)与真空炉(8)通过合金锭转运装置(18)间接连接，将回转式熔炼炉熔炼产出的合金经浇铸成锭后送入真空炉(8)中回收有价金属，回转式熔炼炉(5)与烟化炉(10)通过炉渣转运装置(19)连接，将回转式熔炼炉熔炼产生的炉渣送入烟化炉(9)硫化挥发回收锡；回转炉布袋收尘器(7)和烟化炉布袋收尘器(12)的排气口通过管路接入尾气脱硫***(14)。
2.采用如权利要求1所述***高效回收焊锡电解阳极泥中有价金属的方法，其特征在于，所述方法是先将焊锡电解阳极泥送入回转式熔炼炉冶炼成合金和炉渣，将合金送入真空炉多级处理逐一回收各种有价金属，将炉渣送入烟化炉处理回收锡，将回转式熔炼炉和烟化炉产生的烟气分别冷却、收尘后统一送入烟气处理***处理后达标排放，具体过程为：将焊锡电解阳极泥、熔剂、还原剂经配料***(1)配料后，加入回转式熔炼炉(4)中，由回转式熔炼炉的燃烧***喷入熔炼所需的燃料、空气、氧气进行熔炼，含砷的有害冶炼烟气经回转炉烟气冷却器(6)降温后进入回转炉布袋收尘器(7)得到有效回收和开路，回转炉布袋收尘器(7)排出的烟气尾气进入烟气处理***(13)；每炉熔炼结束后，倾动回转式熔炼炉，扒出炉渣，再倒出全部合金；熔炼产出的合金浇铸成锭后经合金锭转运装置送入真空炉(8)，真空炉根据合金中所含各种有价金属沸点的差异，逐级分别回收锡、铅、铋、金、银、锑；熔炼炉渣经炉渣转运装置送入烟化炉(10)硫化挥发回收锡，烟化炉排出的含锡烟气经烟化炉烟气冷却器(11)降温后进入烟化炉布袋收尘器(12)回收锡烟尘，烟化炉布袋收尘器(12)排出的烟气尾气进入烟气处理***(13)，进入烟气处理***(13)的所有烟气尾气经尾气脱硫***(14)脱出低浓度SO2，达标尾气由烟囱(15)排放。
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