炼锡烟尘分为焙烧烟尘和熔炼烟尘。前者富集有砷,可用以制取白砷;后者一般都富集有锌,可用以制取硫酸锌,有的还含有镉铟等,可从中提取这些有价金属。 一、焙烧烟尘的处理 我国有代表性的锡矿含砷均很高(见表1),不同锡矿处理工艺产出的烟尘的处理办法分述如下。
表1 80年代我国首要炼锡厂所用锡精矿含砷的数据
项 目
云锡一冶
柳州冶炼厂
广州冶炼厂
平桂冶炼厂
1982年
1986年
1982年
1984年
1986年
1986年
1982年
1984年
1986年
锡精矿
含砷/ %
0.718
0.727
1.73
1.56
1.30
0.5~7
0.87
1.30
2.09
(一)锡精矿不经预焙烧而直接熔炼
云锡一冶选用此出产工艺,砷涣散于乙锡、硬头和甲锡中。乙锡熔析渣、熔析后的硬头以及甲锡火法精粹的凝析渣(锅渣)均含砷很高(见表2);为了收回其间的锡和铅,须先焙烧脱砷。此焙烧烟尘富集了砷(见表2),经电热反转窑蒸发提纯为95%~99.5%的白砷系列产品。云锡一冶出产白砷的首要设备与技能条件如下: 首要设备 电热反转窑 ¢800×8000, 1台,电机功率189 kW 圆盘给料机 ¢1200,2台 1~5串联冷凝器 9.5m×2m×2m,2套 布袋收尘器 26m2,1台 水浴收尘器 ¢1200,1台 高压离心风机 H=0.05066~0.05333 MPa,Q=1485~1790 M3/h,3台 技能条件 反转窑焙烧压力 —10~—20 Pa 焙烧温度 400~1000℃, 窑速 0.25~0.29 r/min, 进料量 0.9~2.0 t/h, 焙烧渣含砷 1.2%~4.0% 电热反转窑温度 700~750℃, 压力 —20~—40 Pa, 窑速 1~2 r/min, 还原煤调配 0.5%~1%
表2 云锡一冶反转窖焙烧脱砷的物料及产出的烟尘成分
入窑焙烧的
物料称号
物 料 成 分/ %
Sn
Pb
Zn
Cu
As
Sb
S
Fe
乙锡熔析渣
熔析后的硬头
砷渣
35~38
28~32
18~20
3~5
3~5
1~2
0.6~0.8
0.6~0.8
0.1~0.3
0.2~0.5
0.2~0.5
0.3~0.6
12~14
9~11
20~30
0.01~0.04
0.01~0.02
0.01~0.05
3~4
3~8
0.3~0.5
30~32
32~36
产出的烟尘类别
烟 尘 成 分/ %
As2O3
Sn
Pb
Cu
Sb
S
FeO
Al2O3
沉降尘
旋风尘
电收尘
60~75
75~85
55~75
10~25
6~12
8~12
2~3
1~2
1~2
<0.4
<0.5
<0.4
<0.07
<0.05
<0.06
<0.25
<0.2
<0.2
<0.12
<0.09
<0.09
<0.06
<0.05
<0.05
(二)锡精矿熔炼前进行焙烧脱砷 柳州冶炼厂流态化炉焙烧锡精矿的高砷烟尘成分见表3。该厂本来用火法出产白砷,将此烟尘先压制成椭圆形团矿,天然枯燥后放于方形料篮里,吊入蒸馏炉内加热至600~700℃,炉内压力为-20~-30Pa,蒸馏8h,砷蒸发率80%~95%,产出纯度为96%的白砷,残渣含砷5%~8%。可是蒸馏车间内砷蒸气超支严峻,污染环境,因而展开湿法提取优质白砷的研讨。1987年11月,该法已完成了每周期投料50kg烟尘,日100kg白砷的半工业性实验,其准则流程见图1。半工业性实验所用烟尘的化学成分和砷的物相分析见表4。
表3 柳州冶炼厂锡精矿焙烧烟尘的成分
序号
As
Sn
Sb
Fe
S
Pb
Zn
1
2
35.94
48.85
8.16
3.71
3.36
4.18
9.45
6.18
1.07
1.02
5.52
4.32
1.12
0.22
首要设备 浸出槽 夹套加热的500L珐琅反应罐 真空吸滤盘 ¢1100mm ×(600+100)mm 中和槽 规格与浸出槽相同 离子交换柱&nbs, p; ¢200mm &, lt;, /SPAN>×3000mm,内有¢120mm ×3000mm的加热管。每柱可装45kg(湿基)树脂 列管蒸发器 不锈钢焊制,加热面程4m2,容积约800L 冷却结晶槽 规格与浸出槽相同 离心脱水机 SS-600型,用于白砷晶体脱水 远红外线加热炉 CB80-18型烘箱,主动控温80℃,用于白砷晶体烘干 首要技能条件: 浸出:两段热水浸出,液固比7:1。渣率66.57%,渣成分(%)为:4.81As,38.19Sn,3.04Sb,6.02Pb,1.65Zn,13.19Fe。 净化:因为浸出液PH=5,已挨近中性,故省略中和作用,仅经过中和过滤,滤液清亮。操控必定温度,让中和滤液经过离子交换柱脱杂,随后进行活性炭脱色,以保证产品皎白度。 首要技能经济指标: 烟尘含砷 24.31% 砷浸出率 85.57% 白砷直收率 73.26% 白砷总收回率 80.03% 砷的平衡率 98.80% 产品: 白砷含As2O3大于99%,其间特级品(As2O3大于99.5%)占78.7% 湿法与火法产出的白砷质量比较列于表5。
图1 从含锡高砷烟尘湿法提取优质白砷的准则流程
表4 含锡高砷烟尘的化学成分和砷的物相分析
成分
As
Sb
Sn
Pb
Zn
Fe
S
SiO2
%
24.31
2.13
25.17
4.25
1.17
8.67
1.25
4.30
砷的物相类别
As2O3
As2O3或盐
%
21.06
1.95
成分
Ca
Al
Mg
Mn
Cd
C
Bi
Cu
TiO2
%
1.42
0.42
0.28
0.39
0.065
1.13
0.13
0.05
1.71
砷的物
相类别
硫化砷
总砷
理论浸出率
%
1.30
24.31
86.63
表5 湿法与火法产出的白砷质量比较
工艺类别
烟尘
含砷
/ %
总产品中各级品占百分数/ %
白度/ %
浸出渣
含砷/ %
特级品
一级品
二级品
三级品
四级品
>, 99.5
99.5~99
99~98
98~97
97~95
湿法工艺
电热反转窑法
电弧炉法
蒸馏炉法
24.31
45~57
78.7
4.15
21.30
12.24
18.66
37.56
27.59
80~100
65~85
5±
14~17
95%~99% As2O3 (无白度和分级数据)
92%~95% As2O3 (无白度和分级数据)
表1 80年代我国首要炼锡厂所用锡精矿含砷的数据
项 目
云锡一冶
柳州冶炼厂
广州冶炼厂
平桂冶炼厂
1982年
1986年
1982年
1984年
1986年
1986年
1982年
1984年
1986年
锡精矿
含砷/ %
0.718
0.727
1.73
1.56
1.30
0.5~7
0.87
1.30
2.09
(一)锡精矿不经预焙烧而直接熔炼
云锡一冶选用此出产工艺,砷涣散于乙锡、硬头和甲锡中。乙锡熔析渣、熔析后的硬头以及甲锡火法精粹的凝析渣(锅渣)均含砷很高(见表2);为了收回其间的锡和铅,须先焙烧脱砷。此焙烧烟尘富集了砷(见表2),经电热反转窑蒸发提纯为95%~99.5%的白砷系列产品。云锡一冶出产白砷的首要设备与技能条件如下: 首要设备 电热反转窑 ¢800×8000, 1台,电机功率189 kW 圆盘给料机 ¢1200,2台 1~5串联冷凝器 9.5m×2m×2m,2套 布袋收尘器 26m2,1台 水浴收尘器 ¢1200,1台 高压离心风机 H=0.05066~0.05333 MPa,Q=1485~1790 M3/h,3台 技能条件 反转窑焙烧压力 —10~—20 Pa 焙烧温度 400~1000℃, 窑速 0.25~0.29 r/min, 进料量 0.9~2.0 t/h, 焙烧渣含砷 1.2%~4.0% 电热反转窑温度 700~750℃, 压力 —20~—40 Pa, 窑速 1~2 r/min, 还原煤调配 0.5%~1%
表2 云锡一冶反转窖焙烧脱砷的物料及产出的烟尘成分
入窑焙烧的
物料称号
物 料 成 分/ %
Sn
Pb
Zn
Cu
As
Sb
S
Fe
乙锡熔析渣
熔析后的硬头
砷渣
35~38
28~32
18~20
3~5
3~5
1~2
0.6~0.8
0.6~0.8
0.1~0.3
0.2~0.5
0.2~0.5
0.3~0.6
12~14
9~11
20~30
0.01~0.04
0.01~0.02
0.01~0.05
3~4
3~8
0.3~0.5
30~32
32~36
产出的烟尘类别
烟 尘 成 分/ %
As2O3
Sn
Pb
Cu
Sb
S
FeO
Al2O3
沉降尘
旋风尘
电收尘
60~75
75~85
55~75
10~25
6~12
8~12
2~3
1~2
1~2
<0.4
<0.5
<0.4
<0.07
<0.05
<0.06
<0.25
<0.2
<0.2
<0.12
<0.09
<0.09
<0.06
<0.05
<0.05
(二)锡精矿熔炼前进行焙烧脱砷 柳州冶炼厂流态化炉焙烧锡精矿的高砷烟尘成分见表3。该厂本来用火法出产白砷,将此烟尘先压制成椭圆形团矿,天然枯燥后放于方形料篮里,吊入蒸馏炉内加热至600~700℃,炉内压力为-20~-30Pa,蒸馏8h,砷蒸发率80%~95%,产出纯度为96%的白砷,残渣含砷5%~8%。可是蒸馏车间内砷蒸气超支严峻,污染环境,因而展开湿法提取优质白砷的研讨。1987年11月,该法已完成了每周期投料50kg烟尘,日100kg白砷的半工业性实验,其准则流程见图1。半工业性实验所用烟尘的化学成分和砷的物相分析见表4。
表3 柳州冶炼厂锡精矿焙烧烟尘的成分
序号
As
Sn
Sb
Fe
S
Pb
Zn
1
2
35.94
48.85
8.16
3.71
3.36
4.18
9.45
6.18
1.07
1.02
5.52
4.32
1.12
0.22
首要设备 浸出槽 夹套加热的500L珐琅反应罐 真空吸滤盘 ¢1100mm ×(600+100)mm 中和槽 规格与浸出槽相同 离子交换柱&nbs, p; ¢200mm &, lt;, /SPAN>×3000mm,内有¢120mm ×3000mm的加热管。每柱可装45kg(湿基)树脂 列管蒸发器 不锈钢焊制,加热面程4m2,容积约800L 冷却结晶槽 规格与浸出槽相同 离心脱水机 SS-600型,用于白砷晶体脱水 远红外线加热炉 CB80-18型烘箱,主动控温80℃,用于白砷晶体烘干 首要技能条件: 浸出:两段热水浸出,液固比7:1。渣率66.57%,渣成分(%)为:4.81As,38.19Sn,3.04Sb,6.02Pb,1.65Zn,13.19Fe。 净化:因为浸出液PH=5,已挨近中性,故省略中和作用,仅经过中和过滤,滤液清亮。操控必定温度,让中和滤液经过离子交换柱脱杂,随后进行活性炭脱色,以保证产品皎白度。 首要技能经济指标: 烟尘含砷 24.31% 砷浸出率 85.57% 白砷直收率 73.26% 白砷总收回率 80.03% 砷的平衡率 98.80% 产品: 白砷含As2O3大于99%,其间特级品(As2O3大于99.5%)占78.7% 湿法与火法产出的白砷质量比较列于表5。
图1 从含锡高砷烟尘湿法提取优质白砷的准则流程
表4 含锡高砷烟尘的化学成分和砷的物相分析
成分
As
Sb
Sn
Pb
Zn
Fe
S
SiO2
%
24.31
2.13
25.17
4.25
1.17
8.67
1.25
4.30
砷的物相类别
As2O3
As2O3或盐
%
21.06
1.95
成分
Ca
Al
Mg
Mn
Cd
C
Bi
Cu
TiO2
%
1.42
0.42
0.28
0.39
0.065
1.13
0.13
0.05
1.71
砷的物
相类别
硫化砷
总砷
理论浸出率
%
1.30
24.31
86.63
表5 湿法与火法产出的白砷质量比较
工艺类别
烟尘
含砷
/ %
总产品中各级品占百分数/ %
白度/ %
浸出渣
含砷/ %
特级品
一级品
二级品
三级品
四级品
>, 99.5
99.5~99
99~98
98~97
97~95
湿法工艺
电热反转窑法
电弧炉法
蒸馏炉法
24.31
45~57
78.7
4.15
21.30
12.24
18.66
37.56
27.59
80~100
65~85
5±
14~17
95%~99% As2O3 (无白度和分级数据)
92%~95% As2O3 (无白度和分级数据)