碱渣火法冶炼提取粗锡工艺分析

碱渣火法冶炼提取粗锡工艺分析

符海

江西自立环保科技有限公司344000

摘要：锡是一种较为贵重的有色金属，在粗铅的生产精炼过程中使用加碱精炼，会将铅液中的大量锡当成杂质流入到冶炼渣中，如果能够采取合适的工艺对冶炼渣进行提取，那么就可能为公司提供一种新的创收途径，本文对碱渣火法冶炼提取粗锡工艺进行了分析。

关键词：碱渣火法；冶炼工艺；粗锡提取

1引言

在粗铅的生产精炼过程中采用加碱精炼的方式，能够将铅液当中的锡、锑等杂质元素进行去除，从而会产生大量的碱渣（精炼渣），因此这些碱渣中含有一定量的锡，若能将碱渣中的锡进行提取产出金属锡，就能够为企业提供一种新的创收途径，进一步提升企业经济效益。

由于公司每年产出精铅量较大，与之同时也产出大量碱渣，但是之前没有合适的工艺来处理这些碱渣，造成碱渣大量堆存。加之近期铅价波动较大，原料采购成本和生产加工成本升高，进一步压缩了生产利润空间，因此对废渣进行综合回收，提取有价金属增加创效途径已经是势在必行。

环保锡渣在进行火法熔炼之前首先要进行初步处理，某回收公司通过对锡渣进行湿法的中和与浸出回收工序使锡以锡酸钠的形式溶解到溶液当中，然后通过压滤形成固体锡渣（滤饼），此时锡渣已经含锡较高。但是锡渣中锡仍为氧化态且碱性较大，需要进行还原熔炼。

2火法熔炼提锡

碱渣在进行火法熔炼之前首先要进行初步处理，本公司通过对碱渣进行湿法的中和与浸出工序使锡以锡酸钠的形式溶解到溶液当中，然后通过压滤形成固体锡渣（滤饼），此时锡渣已经含锡较高。但是锡渣中锡仍为氧化态且碱性较大，需要进行还原熔炼。

2.1锡渣还原熔炼基本原理

锡渣还原熔炼基本原理是：在高温条件下（1100~1400℃），加入还原剂，在熔炼过程中锡的氧化物和某些杂质（如铅、锑、砷等）的氧化物在还原剂的作用下被还原成粗锡，具体反应为：

2C+O2=2CO

SnO2+CO=SnO+CO2

MeO+CO=Me+CO2

而难还原的氧化物（如钙、硅）与熔剂（石灰石、石英等）形成炉渣，粗锡和炉渣彼此不溶解且比重不同而分层。

2.2熔炼设备

本公司采用双螺旋桨叶干燥机对压滤后的锡渣滤饼进行干燥，经过干燥后的物料含水在5%左右；熔炼设备为中频炉（1吨），中频炉内放置有石墨碳化硅坩埚，加热时坩埚内温度能达到1600℃；同时配备测温仪（最大量程2000℃）一台，随时监测炉内熔液温度。

2.3冶炼工艺

2.3.1工艺流程

对含水较高的原料锡渣先进行干燥，然后经过配加辅料混匀后加入中频炉进行加热熔炼，达到放渣条件后将熔液放入渣包，待凝固冷却后从渣包翻出除去上层浮渣就得到粗锡。为了保证生产安全，每次加料不能加入过多，以免造成熔液外溢烧坏中频炉炉体，同时回收公司在熔炼过程中要多次测量熔液温度，做好温度监控。工艺流程如图1所示。

图1火法熔炼工艺流程图

为了保证生产安全，每次加料不能加入过多，以免造成熔液外溢烧坏中频炉炉体，同时在熔炼过程中要多次测量熔液温度，做好温度监控。

2.3.2熔炼工艺要点

2.3.2.1配料

由于经过前道工序处理过的物料锡渣成分比较单一稳定（见表2），因此，熔炼前只需要配加还原剂焦炭和造渣剂石英，针对

1t中频炉容量，其具体配料结构见表2。

表1原料化学成分

表21t中频炉配料结构

2.3.2.2操作要点

在熔炼过程中加料操作要分批次进行，在前一批次物料即将完全熔化的时候进行下一批次的物料加入，加料过程中要对物料进行适当的搅拌和翻动，这样有利于物料的快速熔化，熔炼过程中产出的烟灰仍可以在配料时少量配加当中；炉内有熔液出现时要经常对液体进行测温操作，掌握炉内温度，以免超出坩埚极限温度使坩埚破损造成漏料事故；为了有效利用热能和营造物料的还原气氛还应该在熔炼过程中加盖炉盖。在放料前应将渣包刷膜并烘干，防止放料时发生喷溅。熔炼末期放料的标准为：炉内物料完全熔化且搅动时无粘渣附着，熔体液位高度距坩埚上口20~30CM，熔液表面流动性好。为了有效利用热能和营造物料的还原气氛还应该在熔炼过程中加盖炉盖，主要工艺参数见表3。

表3熔炼过程主要工艺参数

在放料前应将渣包刷膜并烘干，防止放料时发生喷溅。熔炼末期放料的标准为：炉内物料完全熔化且搅动时无粘渣附着，熔体液位高度距坩埚上口20~30cm，熔液表面流动性好。

3熔炼效果

3.1技术效果

经此方法生产出的粗锡平均品位已经达到70%（见表4），且渣含锡在1%以下，注意尽量降低放料时由于喷溅造成的渣含锡的机械夹杂损失。

表4粗锡品位统计表

此种熔炼方法锡的直收率在70%以上，按照表5工艺参数执行每炉能产150kg左右粗锡，除去坩埚更换和设备维护时间每月能产出同等品位粗锡20吨左右。

3.2经济效益

由于碱渣属于精铅冶炼过程中的废弃物，且锡在原料采购成本中属于不计价元素，几乎可等同于零原料成本的物料，因此按照现有设备和产能条件下每月能为公司创造进200万元的产值。若进一步改进设备提高产能，该生产工艺将成为公司创效的重要途径。

4结语

通过该生产工艺的摸索研究，证明了该冶炼方法工艺流程短，配料简单，操作方便且真正能够从碱渣中提取出金属锡并能产出粗锡的。同时不仅解决了资源回收不彻底的问题，实现对物料“吃干榨净”的目标，还为公司找到了一条重要的创效途径。

参考文献：

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[2]吴洁.从碱法精炼铅的碱渣中回收锡酸钠[J].有色金属（冶炼部分），1966（1）：53.

[3]谈应顺.锑冶炼中砷碱渣与二氧化硫烟气综合回收清洁工艺探讨[J].有色金属科学与工程，2010，26（z1）：97-100.