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炼锡烟尘的焙烧处理

2019-02-20   
    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


14~17


95%~99% As2O3 (无白度和分级数据)
92%~95% As2O3 (无白度和分级数据)