CN106048243B

CN106048243B - 一种高铋粗锡合金真空蒸馏深度除铋的方法

Info

Publication number: CN106048243B
Application number: CN201610651324.0A
Authority: CN
Inventors: 何得锍; 卜京丞; 李昱羿
Original assignee: Yongxing Jiasheng Environmental Technology LLC
Current assignee: Yongxing Jiasheng environmental technology limited liability company
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2016-08-11
Publication date: 2018-06-05
Anticipated expiration: 2036-08-11
Also published as: CN106048243A

Abstract

本发明涉及一种高铋粗锡合金真空蒸馏深度除铋的方法，属于有色金属冶金领域。该方法以高铋粗锡合金作为原料，采用两段真空蒸馏的方式进行处理。第一段将高铋粗锡合金投入真空冶炼设备中，控制设备内真空度为0.01‑0.1Pa，加热控制温度在1150‑1250℃，24小时原料处理量9‑10吨；第二段以第一段蒸馏获得的挥发物作为原料，控制设备内真空度为0.1‑1Pa，加热控制温度在950‑1050℃，24小时原料处理量12‑13吨。通过两段蒸馏可分别获得含Bi<0.01%的粗锡合金与含Sn<0.1%的粗铋合金。每吨物料综合处理耗电730‑760千瓦时。该方法主要采用环保、高效的真空冶金方法处理高铋粗锡合金，实现锡铋的分离，工艺流程短，经济效益高。

Description

一种高铋粗锡合金真空蒸馏深度除铋的方法

技术领域

本发明涉及一种高铋粗锡合金真空蒸馏深度除铋的方法，属于有色金属冶金领域。

背景技术

高铋粗锡合金广泛存在于有色金属冶炼行业，是铋冶炼与锡冶炼的一种中间产物，其含铋一般在30%~40%，其余大部分为锡，含有少量的锑、铜等杂质。高铋粗锡合金也存在于电子废料综合回收领域，即所谓“城市矿山”的利用开发领域，例如电子元器件贴片过程产生的边角料；废旧电子、电路板经回收、分拣、熔炼后得到的粗合金。其含铋一般在40%~50%，其余大部分为锡，含有少量的铅、铜等杂质。

目前，传统的处理工艺大多为电解精炼法，其方法是将高铋粗锡合金混入大量的不含铋粗锡或低铋粗锡合金，配置成一定比例，采用粗锡电解的方式进行回收，锡进入阴极锡，再经锡精炼得到回收，铋进入电解阳极泥另行回收，该方法流程长，金属积压严重，元素回收率低。

发明内容

本发明涉及一种高铋粗锡合金真空蒸馏深度除铋的方法，其特征在于具体步骤如下：第一段蒸馏是将经过除铜铁的高铋粗锡合金投入熔化锅内熔化，熔化温度450℃-500℃，控制设备内真空度为0.01-0.1Pa，加热控制温度在1150-1250℃，开启进料系统向真空设备内注入高铋粗锡熔体，注入速率为380kg-420kg/h。利用物料中各元素的蒸气压的差异实现蒸馏分离，获得的残留物为经过深度除铋的粗锡合金，通过残留物出料系统连续排出并铸锭，可直接作为锡精炼原料；获得的挥发物为含锡10-20%的粗铋合金，通过挥发物出料系统连续排出并铸锭。第二段蒸馏是将第一段的挥发物粗铋合金投入熔化锅内熔化，熔化温度400℃-450℃，控制设备内真空度为0.1-1Pa，加热控制温度在950-1050℃，开启进料系统向真空设备内注入粗铋合金熔体，注入速率为500kg-550kg/h。利用物料中各元素的蒸气压的差异实现蒸馏分离，使锡在残留物富集，得到含锡60-70%的锡铋合金，通过残留物出料系统连续排出并铸锭，数量很少，返回作为第一段的原料；获得的挥发物为含锡<0.1%的粗铋合金，作为铋精炼原料。

所述的高铋粗锡合金包括成分如下：Sn50-70%、Bi30-50%、Cu<1%，含有少量Pb、Sb。

与现有技术相比的优点及积极效果。

1.高铋粗锡合金经过二段真空蒸馏处理后，分别得到粗锡合金与粗铋合金。粗锡合金含铋<0.01%，达到了精锡产品的铋含量要求，可以减少锡精炼除杂工序，减少精炼渣，降低生产成本，提高元素回收率。粗铋合金含锡<0.1%且为合金状态，不需还原熔炼，可直接用于铋精炼，缩短铋回收时间周期，提高了铋回收价值。

2.高铋粗锡合金在二段真空蒸馏过程中，可以全部实现循环分离，不产生边角料，有利于原料价值充分实现。

3.真空蒸馏只需要电耗与人工，生产成本更低。

4.真空蒸馏工艺物料周转周期短，减少了企业物料及资金积压。

5.真空蒸馏为物理反应过程，不产生废水、废气、废渣，无污染、绿色环保。

附图说明：

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步说明。

实施例1：如图1所示，该高铋粗锡合金真空蒸馏深度除铋的方法，其具体步骤如下：首先，将高铋粗锡合金原料（成分为：Sn67.5%、Bi30.5%、Sb1.2%、Cu0.8%）投入熔化锅内熔化，开始第一段蒸馏工艺，熔化温度450℃-500℃，控制设备内真空度为0.01-0.1Pa，加热控制温度在1150-1250℃，开启进料系统向真空设备内24小时连续注入高铋粗锡熔体，注入速率为420kg/h。利用物料中各元素的蒸气压的差异实现蒸馏分离，蒸馏过程不断产出残留物产品与挥发物产品。试验结束后，总计投入原料100吨。获得的残留物为一段粗锡合金，共计64.5吨，成分为：Sn98.7%、Bi0.01%、Sb0.05%、Cu1.15%；获得的挥发物为一段粗铋合金，共计35.45吨，成分为：Sn10.83%、Bi86.02%、Sb3.29%、Cu0.15%；产出浮渣0.05吨。获得的35.45吨挥发物一段粗铋合金进行第二段真空蒸馏，接着投入熔化锅内熔化，熔化温度400℃-450℃，控制设备内真空度为0.1-1Pa，加热控制温度在950-1050℃，开启进料系统向真空设备内24小时连续注入粗铋合金熔体，注入速率为500kg/h。利用物料中各元素的蒸气压的差异实现蒸馏分离，使锡在残留物富集，蒸馏过程不断产出残留物产品与挥发物产品。第二段试验结束后，获得的残留物为二段高铋粗锡合金，共计5.53吨，成分为：Sn68.87%、Bi27.06%、Sb4.86%、Cu1.05%，该产物与第一段原料成分类似且数量少，直接返回作为第一段蒸馏工艺的原料；获得的挥发物为二段粗铋合金，共计29.90吨，成分为：Sn0.08%、Bi96.98%、Sb3.00%、Cu0.001%，可作为铋精炼原料；产出浮渣0.02吨；综合每处理一吨原料耗电730KWh。

实施例2：如图1所示，该高铋粗锡合金真空蒸馏深度除铋的方法，其具体步骤如下：首先，将高铋粗锡合金原料（成分为：Sn49.8%、Bi48.7%、Pb0.8%、Cu0.6%）投入熔化锅内熔化，开始第一段蒸馏工艺，熔化温度450℃-500℃，控制设备内真空度为0.01-0.1Pa，加热控制温度在1150-1250℃，开启进料系统向真空设备内24小时连续注入高铋粗锡熔体，注入速率为380kg/h。利用物料中各元素的蒸气压的差异实现蒸馏分离，蒸馏过程不断产出残留物产品与挥发物产品。试验结束后，总计投入原料100吨。获得的残留物为一段粗锡合金，共计45.5吨，成分为：Sn98.89%、Bi0.01%、Pb0.02%、Cu1.25%；获得的挥发物为一段粗铋合金，共计54.47吨，成分为：Sn8.81%、Bi89.38%、Sb1.45%、Cu0.06%；产出浮渣0.03吨。获得的54.47吨挥发物一段粗铋合金进行第二段蒸馏，接着投入熔化锅内熔化，熔化温度400℃-450℃，控制设备内真空度为0.1-1Pa，加热控制温度在950-1050℃，开启进料系统向真空设备内24小时连续注入一段粗铋合金熔体，注入速率为550kg/h。利用物料中各元素的蒸气压的差异实现蒸馏分离，使锡在残留物富集，蒸馏过程不断产出残留物产品与挥发物产品。第二段试验结束后，获得的残留物为二段高铋粗锡合金，共计6.95吨，成分为：Sn68.38%、Bi28.61%、Pb1.13%、Cu0.44%，该产物与第一段原料成分类似且数量少，直接返回作为第一段真空蒸馏工艺的原料；获得的挥发物为二段粗铋合金，共计47.50吨，成分为：Sn0.1%、Bi98.33%、Pb1.51%、Cu0.001%，可作为铋精炼原料；产出浮渣0.02吨；综合每处理一吨原料耗电760KWh。

从以上两组实施例可以看出，粗锡中的铋可得到深度脱除至精锡（Sn99.90%）含铋要求，且分别得到合金态的粗锡与粗铋，极利于下一步精炼回收。技术成果显著。

两组工业生产试验的综合经济技术指标：

1.一段残留物粗锡合金中含Bi量均小于0.01%，达到Sn99.90%精锡的含铋标准；

2.二段挥发物粗铋合金中含Sn量均不大于0.1%；

3.Sn、Bi的直收率均大于90%；

4.第一段蒸馏产能：9-10吨/24小时；第一段蒸馏产能：12-13吨/24小时；

5.能耗：每吨物料综合处理耗电730-760千瓦时。

Claims

1.一种高铋粗锡合金真空蒸馏深度除铋的方法，其特征在于，具体步骤如下：第一段蒸馏是将经过除铜铁的高铋粗锡合金投入熔化锅内熔化，熔化温度450℃-500℃，控制设备内真空度为0.01-0.1Pa，加热控制温度在1150-1250℃，开启进料系统向真空设备内24小时连续注入高铋粗锡熔体，注入速率为380kg-420kg/h，利用物料中各元素的蒸气压的差异实现蒸馏分离，获得的残留物为经过深度除铋的含铋<0.01％的粗锡合金，通过残留物出料系统连续排出并铸锭，可直接作为锡精炼原料；获得的挥发物为含锡10-20％的粗铋合金，通过挥发物出料系统连续排出并铸锭，第二段蒸馏是将第一段的挥发物粗铋合金投入熔化锅内熔化，熔化温度400℃-450℃，控制设备内真空度为0.1-1Pa，加热控制温度在950-1050℃，开启进料系统向真空设备内24小时连续注入高铋粗锡熔体，注入速率为500kg-550kg/h，利用物料中各元素的蒸气压的差异实现蒸馏分离，获得的残留物为含锡60-70％的锡铋合金，通过残留物出料系统连续排出并铸锭，数量很少，返回作为第一段真空蒸馏的原料；获得的挥发物为含锡<0.1％的粗铋合金，作为铋精炼原料；所述的高铋粗锡合金包括成分如下：Sn50-70％、Bi30-50％、Cu<1％，含有少量Pb、Sb。