CN103332730B - 气化法制备二氧化锡的生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及本发明涉及气化法制备二氧化锡的设备，具体说是气化法制备二氧化锡的生产系统，其包括锡锭熔融、氧化一体炉和与该一体炉相连的对从该一体炉排出的氧化物再次氧化的二次氧化室，该二次氧化室与沉降冷却筒连通，从冷却筒排出的二氧化锡通过布袋收尘器收集，收尘器上设置有抽风机。本发明通过熔融、氧化一体炉和二次氧化室对锡进行充分氧化，生产的产品质量较好；其次，本发明使锡的熔融和氧化均在一个炉膛内进行，且可根据熔融与氧化需求的温度不同在燃烧空间内布置不同的燃烧器，从而有效节约了能耗；再次，本发明的生产系统较简单，可进行练习生产。

Description

气化法制备二氧化锡的生产系统

技术领域

本发明涉及气化法制备二氧化锡的设备，具体说是制备二氧化锡的生产系统。

背景技术

二氧化锡在制作电极材料、导电氧化薄膜、玻璃工业、电子行业、陶瓷工业中应用广泛。目前二氧化锡的生产主要有湿法和火法两种，湿法以硝酸法为主，该法硝酸消耗大，环境污染严重，锡消耗高，产品纯度低。此外湿法法还有溶胶- 凝胶法、凝胶- 燃烧法、化学沉淀法等生产钠米级二氧化锡，湿法法在生产中需要干燥、煅烧等工序，因此能耗也较大。目前的火法主要是气化法，虽然其解决了生产中的污染气体问题，但由于氧化设备的限制，不仅生产不连续，生产设备较复杂，而且产生大量的热量损耗，产品质量不够好。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种生产产品质量较好、能耗较低、可连续生产的气化法制备二氧化锡的生产系统。

本发明采用的技术方案为：气化法制备二氧化锡的生产系统，包括锡锭熔融、氧化一体炉和与该一体炉相连的对从该一体炉排出的氧化物再次氧化的二次氧化室，该二次氧化室与沉降冷却筒连通，从冷却筒排出的二氧化锡通过布袋收尘器收集，收尘器上设置有抽风机。

进一步地，所述一体炉包括炉膛与设置在炉膛内的反应装置，该反应装置与炉膛之间形成对该反应装置加热的燃烧空间，在炉膛上设有与燃烧空间连通的排烟道；所述反应装置包括设置在炉膛内的导热本体和设置在该本体内的上层熔融室与下层氧化室，氧化室与熔融室之间设有隔层，一竖直设置的空心旋转轴穿过隔层，其一端伸出熔融室，另一端伸入氧化室；在旋转轴位于熔融室下部的一段上开具有连通熔融室与旋转轴空心腔体的过料口，在旋转轴位于氧化室上部的一段上开具有数个与空心腔体相通的通孔；从旋转轴所述一端向空心腔体内通有高压气体，所述另一端密封；所述熔融室设有加料口和进气口，从该进气口通入熔融室的气体压力大于空心腔体内的气体压力；所述熔融室和氧化室均设有氧化物排出口，两排气口与所述二次氧化室连通。

作为优选，所述二次氧化室设置于本体内，本体上开具有与二次氧化室连通的气体入口，二次氧化室通过设置于一侧的出口与沉降冷却筒上部相通，沉降冷却筒下部与布袋收尘器下部连通，布袋收尘器上部安装有所述抽风机。

作为优选，所述氧化室呈上端开口小、下端开口大的锥形；所述熔融室呈上端开口大、下端开口小的锥形；二次氧化室位于熔融室和氧化室外侧。

作为优选，旋转轴所述另一端安装有随其旋转的搅拌轴，搅拌轴上设有搅拌桨。

作为优选，所述熔融室上端设有密封盖，密封盖上开具有所述加料口和进气口，旋转轴所述一端穿出该密封盖；密封盖了开具有与所述气体入口连通的开口。

作为优选，所述过料口与出口上均安装有筛网。

作为优选，所述然烧空间内设有数个燃烧器，熔融室与氧化室内均安装有测温计，测温计将温度信号传递至控制中心，控制中心根据温度信号控制燃烧器的加热温度。

从以上方案可知，首先，本发明通过熔融、氧化一体炉和二次氧化室对锡进行充分氧化，生产的产品质量较好；其次，本发明使锡的熔融和氧化均在一个炉膛内进行，且可根据熔融与氧化需求的温度不同在燃烧空间内布置不同的燃烧器，从而有效节约了能耗；再次，本发明的生产系统较简单，可进行练习生产。

附图说明

图1是本发明一种优选方式的结构示意图；

图2是本发明的熔融、氧化一体炉的结构示意图；

图3是图2中A-A的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合图1、图2与图3对本发明作进一步地详细说明：

本发明的生产系统包括锡锭熔融、氧化一体炉1和与该一体炉相连的对从该一体炉排出的氧化物再次氧化的二次氧化室2，该二次氧化室2与沉降冷却筒3连通，从冷却筒排出的二氧化锡通过布袋收尘器4收集，收尘器上设置有抽风机5，所述二次氧化室设置于导热本体6内，本体上开具有与二次氧化室连通的气体入口61，二次氧化室通过设置于一侧的出口21与沉降冷却筒3上部相通，沉降冷却筒下部与布袋收尘器4下部连通，布袋收尘器上部安装有所述抽风机5，通过抽风机向外抽送气体，使得二氧化锡收集于收尘器下部。从上可知，本发明的生产系统不仅结构简单，而且可进行连续生产。

在本发明中，所述一体炉1包括炉膛11与设置在炉膛内的反应装置12，该反应装置12与炉膛11之间形成对该反应装置加热的燃烧空间13，在炉膛上设有与燃烧空间连通的排烟道14，燃烧空间燃烧后的烟气从排烟道直接排出，减少污染物的排放；所述反应装置12包括设置在炉膛内的导热本体6和设置在该本体内的上层熔融室62与下层氧化室63，氧化室与熔融室之间设有隔层64，其使氧化室与熔融室无法直接连通；一竖直设置的空心旋转轴7穿过隔层，其一端伸出熔融室，另一端伸入氧化室；在旋转轴位于熔融室下部的一段上开具有连通熔融室与旋转轴空心腔体71的过料口72，在旋转轴位于氧化室上部的一段上开具有数个与空心腔体相通的通孔73，从而将上层熔融的锡液导入下层进行充分氧化；在实施过程中，从旋转轴所述一端向空心腔体内通有高压气体，所述另一端密封；所述熔融室设有加料口621和进气口622，从该进气口通入熔融室的气体压力大于空心腔体内的气体压力，保证锡液从过料口进入空心腔体；所述熔融室和氧化室均设有氧化物排出口65，熔融室和氧化室内初步氧化的氧化物从排出口进入二次氧化室，气流从密封盖66上的开口661通过气体入口61进入二次氧化室，进一步氧化二次氧化室内的氧化物，使得氧化更加充分。

所述熔融室62上端设有所述密封盖66，将熔融室上端密封，密封盖上开具有所述加料口621和进气口622，旋转轴7所述一端穿出该密封盖。当锡锭从密封盖的加料口加入熔融室后，在炉膛的燃烧空间内对反应装置加热，同时从进气口通入高压气体。加热一段时候后，锡锭逐渐熔化，此时从旋转轴的一端通入高压气体，一部分熔化的锡液从过料口进入空心腔体，并与高压气体充分混合，在旋转轴的离心力的作用下，进入空气腔体内的气液混合物从通孔中甩出，撞击在氧化室的室壁上，流向氧化室底，从而使氧化反应扩散至熔融的锡滴内部，直至全部氧化，提高了二氧化锡产品的质量。为了使锡液进一步充分氧化，可在旋转轴所述另一端安装有随其旋转的搅拌轴74，搅拌轴上设搅拌桨75，对氧化室底的锡液进行搅拌。同时，熔融室内一部分二氧化锡从排出口排出，氧化室的二氧化锡也从对应的排出口排出，从而制得纳米级的二氧化锡。

在本发明中，所述熔融室呈上端开口大、下端开口小的锥形，有利于熔融的锡液流向熔融室的底部，进而从过料口进入空心腔体。相反，所述氧化室呈上端开口小、下端开口大的锥形，尽可能延长甩出的气液混合物在氧化室的运动时间，使其充分氧化；作为优选，二次氧化室位于熔融室和氧化室外侧，使得二次氧化室可在同一个炉膛内加热，无需另外的加热装置，进一步节约能耗。

在本发明中，所述燃烧空间内可设数个燃烧器8，这样可根据上下层温度的不同合理布置燃烧器；也可直接在氧化室底部加热，在对底部进行加热时，一部热量会从底部进入燃烧空间，从而对熔融室加热。同时在熔融室与氧化室内均安装有测温计9，测温计将温度信号传递至控制中心10，控制中心根据温度信号控制燃烧器的加热温度，可实现自动控温，从而可针对不同的温度需求进行不同的加热温度，有效控制二氧化锡的形成。

本生产系统采用的旋转轴除了将气液混合物甩出外，一方面通过带动搅拌桨转动，对锡液进行搅拌；另一方面可对熔融室内的锡进行搅拌，为了进一步提高搅拌效果，也可在熔融室内设置搅拌桨，将搅拌桨安装在旋转轴上。在本发明中，所述过料口安装筛网15，以阻止没有完全融化的锡进入空心腔体；在所述出口也安装筛网15，以保证制备的二氧化锡具有符合规定的纳米级大小，使得符合规定粒度的二氧化锡通过筛网，而不符合规定粒度的二氧化锡则在二次氧化室继续氧化，从而保证产品粒度的均匀性，提高产品质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述方式的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (7)

1.气化法制备二氧化锡的生产系统，其特征在于：包括锡锭熔融、氧化一体炉和与该一体炉相连的对从该一体炉排出的氧化物再次氧化的二次氧化室，该二次氧化室与沉降冷却筒连通，从冷却筒排出的二氧化锡通过布袋收尘器收集，收尘器上设置有抽风机；所述一体炉包括炉膛与设置在炉膛内的反应装置，该反应装置与炉膛之间形成对该反应装置加热的燃烧空间，在炉膛上设有与燃烧空间连通的排烟道；所述反应装置包括设置在炉膛内的导热本体和设置在该本体内的上层熔融室与下层氧化室，氧化室与熔融室之间设有隔层，一竖直设置的空心旋转轴穿过隔层，其一端伸出熔融室，另一端伸入氧化室；在旋转轴位于熔融室下部的一段上开具有连通熔融室与旋转轴空心腔体的过料口，在旋转轴位于氧化室上部的一段上开具有数个与空心腔体相通的通孔；从旋转轴所述一端向空心腔体内通有高压气体，所述另一端密封；所述熔融室设有加料口和进气口，从该进气口通入熔融室的气体压力大于空心腔体内的气体压力；所述熔融室和氧化室均设有氧化物排出口，两排气口与所述二次氧化室连通。

2.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于：所述二次氧化室设置于本体内，本体上开具有与二次氧化室连通的气体入口，二次氧化室通过设置于一侧的出口与沉降冷却筒上部相通，沉降冷却筒下部与布袋收尘器下部连通，布袋收尘器上部安装有所述抽风机。

3.根据权利要求2所述的生产系统，其特征在于：所述氧化室呈上端开口小、下端开口大的锥形；所述熔融室呈上端开口大、下端开口小的锥形；二次氧化室位于熔融室和氧化室外侧。

4.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于：旋转轴所述另一端安装有随其旋转的搅拌轴，搅拌轴上设有搅拌桨。

5.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于：所述熔融室上端设有密封盖，密封盖上开具有所述加料口和进气口，旋转轴所述一端穿出该密封盖；密封盖了开具有与所述气体入口连通的开口。

6.根据权利要求2所述的生产系统，其特征在于：所述过料口与出口上均安装有筛网。

7.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于：所述燃烧空间内设有数个燃烧器，熔融室与氧化室内均安装有测温计，测温计将温度信号传递至控制中心，控制中心根据温度信号控制燃烧器的加热温度。