CN106929691B - 一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备及其应用方法 - Google Patents

一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备及其应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备及其应用方法；属于有色冶金技术领域。本发明所用设备；包括回转窑1、电炉2、烟气回收装置3、精炼炉4、结晶器5、熔析炉7；所述回转窑1内设有梳式档板11；所述结晶器5含有出锡端、进锡端和电阻丝，所述结晶器5中沿进锡端至出锡端的方向电阻丝的分布密度依次递减。使用本发明所设计的设备，具有环保节能，经济效益优良等优势。该设备便于大规模的工业化应用。

Description

一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备及其应 用方法
技术领域
本发明涉及一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备及其应用方法；属于有色冶金技术领域。
背景技术
炼锡的技术有锡精矿反射炉熔炼工艺、电炉熔炼工艺、Ausmelt熔炼工艺、鼓风炉熔炼工艺、短窑熔炼工艺、卡尔多炉炼锡工艺。短窑熔炼工艺系间断冶炼工艺因投资、管理和维修费用高、烟气量大，而且波动也大，直收率低早已被淘汰。卡尔多炉为斜吹旋转炉型设备结构复杂，维修费用高，炉寿短，耐火材料消耗大。电炉炼锡的缺点电耗太高，只适合处理低铁物料和电力丰富的地区；鼓风炉熔炼工艺要求物料需要制粒或制团，消耗昂贵的冶金焦，炉内气氛难于控制，锡的挥发率高等缺点，已不再使用。Ausmelt熔炼属强化熔池熔炼技术，分段作业，渣含锡可降至较低水平，但投资大，维护费用高，且操作复杂。锡精矿反射炉熔炼工艺由于其床能力低生产效率低、热效率低、燃料消耗大、劳动强度大等缺点。针对锡精矿反射炉熔炼工艺存在的缺陷，人们做了大量尝试如专利CN 104152716 A中介绍的底吹炉以及与其配套的冶炼方法，但该方法由于针对的是锡精矿；导致该工艺直接应用于废锡渣冶炼时存在一定的问题。
发明内容
发明人针对废锡渣难以冶炼的问题做了一系列的尝试，如重新设计电炉。
发明人经大量实验和理论计算后，设计了本发明的技术方案。并取得了意料不到的效果。
本发明一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备；包括回转窑(1)、电炉(2)、烟气回收装置(3)、精炼炉(4)、结晶器(5)；所述回转窑(1)内设有梳式档板(11)，所述梳式档板(11)由设置在回转窑(1)内壁上的钢板组成，每块钢板分为固定端和凌空端，所述固定端固定在回转窑(1)的内壁上，将钢板定义成N节，同一节上的钢板的凌空端指向同一个平面，且同一节钢板的固定端位于同一平面上；相邻节数间，钢板的固定端不在同一平面上；
所述结晶器(5)含有出锡端、进锡端和电阻丝，所述结晶器(5)中沿出锡端至进锡端的方向电阻丝的分布密度依次递减；
烟气回收装置(3)由布袋收尘器和沉降室(6)以及管路组成。
本发明一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备；所述、回转窑(1)、电炉(2)、精炼炉(4)所产生烟气经烟气回收装置(3)的进气口吸入后进入沉降室(6)进行沉降，沉降后剩余烟气进入布袋吸尘器内进行进一步除尘。沉降所得固体物质以及布袋吸尘器内的物质可作为原料，进行冶炼。
作为优选，本发明一种高效节能炼锡设备；所述N大于等于4、优选大于等于6。
作为优选，本发明一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备；同一节上，钢板的块数为5-30块、优选为25块。
作为进一步的优选，所述钢板的高度为回转窑高度的1/4-1/3。在本发明中，所述钢板的高度为钢板凌空端顶部到固定端固定处所在平面的距离。
作为进一步的优选，同一节内，相邻钢板的间距为40-80cm、优选为45-65cm。
作为进一步的优选，相邻两节钢板的间距为40-80cm、优选为45-65cm。
本发明一种高效节能炼锡设备；所述电炉为反射炉。
本发明一种高效节能炼锡设备；还包括熔析炉(7)。
本发明一种高效节能炼锡设备；沉降室的容积为电炉体积的0.8-2倍优选为0.8-1.2倍；沉降室的高度为电炉高度的1.05-2倍。
本发明一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备的应用，包括下述步骤：
步骤一
以废锡渣为原料，将废锡渣加入回转窑内(1)内进行烘干处理；所述回转窑的温度为350-800℃；得到干料和烟尘，烟尘经管道送入烟气回收装置(3)；
步骤二
将步骤一所得干料与石灰石、河沙配料后送入电炉(2)中，在1500-1700℃进行冶炼，得到1号产品和烟尘；所述11号产品经出锡口(21)放出；分析一号产品的成分，当产品为甲锡时，则送入精炼炉(4)内进行冶炼；当产品为乙锡时，则送入熔析炉(7)内进行冶炼，直至得到甲锡；所述甲锡中锡的质量百分含量大于等于95.8％；所述精炼炉的冶炼温度为230-430℃；所述熔析炉(7)的冶炼温度为600-800℃；
步骤三
精炼炉(4)内进行冶炼所得产品送入结晶器(5)内进行处理；所述结晶器(5)进锡端的温度为183-220℃、出锡端的温度为510-530℃；
步骤四
将结晶器(5)出锡端的锡液进行铸锭，得到产品。
本发明，电炉内，高价锡被还原成零价锡。并形成锡液。
本发明一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备，废锡渣为市面上所购废锡渣。
本发明一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备，熔析炉(7)所得废渣作为原料与回转窑所得干料混合后加入电炉(2)进行冶炼。
本发明一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备，电炉(2)进行冶炼时，控制渣为碱性或中性渣。即用石灰石、河沙配料时，通过分析干料和/或熔析炉(7)所得废渣的组分后，加入适量的石灰石、河沙进而控制电炉(2)进行冶炼所得渣为碱性渣或中性渣。
本发明一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备，甲锡在精炼炉(4)内进行冶炼时，依次加入木屑、硫磺、铝、氯化铵；其加入量为理论用量的1.0-1.1倍。加入木屑可除铁、铅、砷；加入硫磺可除铜；加入铝可除去砷、锑，加入氯化铵除去铝；所述理论用量为除干净所述杂质需该物料的用量。
为了进一步提升产品的质量，先将甲锡加入真空炉内进行冶炼，真空炉冶炼后再送入结晶器内进行结晶；所述真空炉冶炼的温度为1200-1400℃、真空度为66.7-6.67Pa。
优势
A本发明采用带梳式档板(11)的回转窑(1)，在烘干原料的同时可防止原料结块；并能利用重力适当的破碎原料；进而达到节能的目的；
B采用电阻丝的分布密度依次递减的结晶器能极大的提高产能和所得成品的优质率。
总之，本发明通过各部件以及各条件参数的协同作用，在环保节能的同时，极大的减轻了工人的劳动强度并创造了可观的经济效益。
附图说明
附图1实施例1所用回转窑的结构示意图；
附图2为实施例1所用回转窑的俯视图；
附图3为实施例1所用结晶器电阻丝分布示意图；
附图4为实施例1所用设备连接图。
其中
1为回转窑、2为电炉、3为烟气回收装置、4为精炼炉、5为结晶器；6为沉降室、7为熔析炉。
在本发明以及实施例中未介绍的设备均为常规设备。
具体实施方式
实施例1
按图1-图4所设计和组装设备得到本实施例冶炼所需设备；
其中，回转窑1内设有梳式档板11，所述梳式档板11由设置在回转窑1内壁上的钢板组成，每块钢板分为固定端和凌空端，所述固定端固定在回转窑1的内壁上，将钢板定义成N节，同一节上的钢板的凌空端指向同一个平面，且同一节钢板的固定端位于同一平面上；相邻节数间，钢板的固定端不在同一平面上；
以废锡渣为原料；所述废锡渣的成分分析为Sn、Fe、Sio2、Ca；其冶炼过程如下：
步骤一
以废锡渣为原料，将废锡渣加入回转窑内1内进行烘干处理；所述回转窑的温度为500℃；得到干料和烟尘，烟尘经管道送入烟气回收装置3；
步骤二
按每百公斤干料配10公斤石灰石、5公斤河沙；将步骤一所得干料与石灰石、河沙配料后送入熔锡炉2中，在1550℃进行冶炼，得到1号产品和烟尘；所述1号产品经出锡口21放出；分析一号产品的成分，当产品为甲锡时，则送入精炼炉4内进行冶炼；当产品为乙锡时，则送入熔析炉7内进行冶炼，直至得到甲锡；所述甲锡中锡的质量百分含量大于等于95.8％；所述精炼炉的冶炼温度为350-360℃；所述熔析炉7的冶炼温度为700℃；熔锡炉(2)进行冶炼时，控制渣为碱性或中性渣；甲锡在精炼炉(4)内进行冶炼时，依次加入木屑、硫磺、铝、氯化铵；其加入量为理论用量的1.05倍；
步骤三
精炼炉4内进行冶炼所得产品送入结晶器5内进行处理；所述结晶器(5)进锡端的温度为201-205℃、出锡端的温度为510-530℃；
步骤四
将结晶器5出锡端的锡液进行铸锭，得到产品。
其中实施例1所用技术方案中，得到1吨产品，烟尘排空量仅为对比例1的1/4。
实施例2
按图1-图4所设计的设备组装得到本实施例冶炼所需设备；以废锡渣为原料；所述废锡渣的成分分析为Sn、Fe、Sio2、Ca；其冶炼过程如下：
其余操作步骤以及条件参数均与实施例1一致；
为了进一步提升产品的质量，先将甲锡加入真空炉内进行冶炼，真空炉冶炼后再送入结晶器内进行结晶；所述真空炉冶炼的温度为1300℃、真空度为15-25Pa。
实施例3
按图1-图4所设计的设备组装得到本实施例冶炼所需设备；以废锡渣为原料；所述废锡渣的成分分析为Sn、Fe、Sio2、Ca；其冶炼过程如下：
其余操作步骤以及条件参数均与实施例1一致；
为了进一步提升产品的质量，先将甲锡加入真空炉内进行冶炼，真空炉冶炼后再送入结晶器内进行结晶；所述真空炉冶炼的温度为1300℃、真空度为15-25Pa。
对比例1
采用现有电阻丝均匀分布的结晶器、采用普通回转窑进行废锡渣冶炼，条件参数与本发明实施例1完全一致时，其能耗为实施例1的1.3倍；单位时间内产生优质成品的数量仅为实施例1的60％。
本发明实施例1所产生的经济效益为对比例1的1.5倍左右；其中对比例1所用技术为本厂以前所用技术。

Claims (10)

1.一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备；其特征在于：包括回转窑（1）、电炉（2）、烟气回收装置（3）、精炼炉（4）、结晶器（5）、熔析炉（7）；所述回转窑（1）内设有梳式档板（11），所述梳式档板（11）由设置在回转窑（1）内壁上的钢板组成，每块钢板分为固定端和凌空端，所述固定端固定在回转窑（1）的内壁上，将钢板定义成N节，同一节上的钢板的凌空端指向同一个平面，且同一节钢板的固定端位于同一平面上；相邻节数间，钢板的固定端不在同一平面上；
所述结晶器（5）含有出锡端、进锡端和电阻丝，所述结晶器（5）中沿出锡端至进锡端的方向电阻丝的分布密度依次递减；
烟气回收装置（3）由布袋收尘器和沉降室（6）以及管路组成。
2.根据权利要求1所述的一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备；其特征在于：所述回转窑（1）、电炉（2）、精炼炉（4）所产生烟气经烟气回收装置（3）的进气口吸入后进入沉降室（6）进行沉降，沉降后剩余烟气进入布袋吸尘器内进行进一步除尘。
3.根据权利要求1所述的一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备；其特征在于：所述N大于等于4。
4.根据权利要求1所述的一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备；其特征在于：同一节上，钢板的块数为5-30块。
5.根据权利要求1所述的一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备；其特征在于：所述钢板的高度为回转窑高度的1/4-1/3。
6.根据权利要求1所述的一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备；其特征在于：同一节内，相邻钢板的间距为40-80cm。
7.根据权利要求1所述的一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备；其特征在于：相邻两节钢板的间距为40-80cm。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备的应用，其特征在于包括下述步骤：
步骤一
以废锡渣为原料，将废锡渣加入回转窑内（1）内进行烘干处理；所述回转窑的温度为350-800℃；得到干料和烟尘，烟尘经管道送入烟气回收装置（3）；
步骤二
将步骤一所得干料与石灰石、河沙配料后送入电炉（2）中，在1500-1700℃进行冶炼，得到1号产品和烟尘；所述1号产品经出锡口（21）放出；分析1号产品的成分，当产品为甲锡时，则送入精炼炉（4）内进行冶炼；当产品为乙锡时，则送入熔析炉（7）内进行冶炼，直至得到甲锡；所述甲锡中锡的质量百分含量大于等于95.8%；所述精炼炉的冶炼温度为230-430℃；所述熔析炉（7）的冶炼温度为600-800℃；
步骤三
精炼炉（4）内进行冶炼所得产品送入结晶器（5）内进行处理；所述结晶器（5）进锡端的温度为183-220℃、出锡端的温度为510-530℃；
步骤四
将结晶器（5）出锡端的锡液进行铸锭，得到产品。
9.如权利要求8所述一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备的应用，其特征在于：熔析炉（7）所得废渣作为原料与回转窑所得干料混合后加入电炉（2）进行冶炼。
10.如权利要求8所述一种带非均匀分布电阻丝结晶器的环保节能炼锡设备的应用，其特征在于：先将甲锡加入真空炉内进行冶炼，真空炉冶炼后再送入结晶器内进行结晶；所述真空炉冶炼的温度为1200-1400℃、真空度为66.7-6.67Pa。
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