CN111519041A - 粗锡精炼捞渣装置和粗锡精炼除砷、铁、铜、锑的方法 - Google Patents
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Abstract
粗锡精炼捞渣装置和粗锡精炼除砷、铁、铜、锑的方法，所述装置由锡精炼锅、搅机和捞渣机组成；锡精炼锅为钢制粗锡精炼锅；搅机通过搅机安装脚架安装在锡精炼锅一侧、且能围绕搅机旋转装置上下旋转将搅桨放入或移出锡精炼锅内锡液层中；所述捞渣机通过捞渣机安装脚架安置在锡精炼锅另一侧，且能围绕捞渣机转动系统上下旋转将捞渣机浮渣入口放入或移出锡精炼锅浮渣层。本发明采用捞渣装置代替人工捞出脱砷和铁的炭渣、脱铜的硫渣、脱锑的铝渣，降低能耗，降低人员劳动强度和职业危害，大幅度提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于有色金属冶金技术领域，具体涉及一种粗锡精炼的捞渣装置和粗锡精炼除砷、铁、铜、锑的方法。
背景技术
粗锡的火法精炼根据其中所含杂质不同，一般需要分别脱除其中所含的砷、铁、铜、锑、铅、铋、金、银、铟等，所采用的方法是分别在不同的设备中采用物理或化学的方法，通过加入试剂、物理熔析、凝析等分别脱除不同的杂质。
砷、铁的脱除是在氧化锅中完成的，方法是加入锯末，在合适的温度下搅拌，将粗锡中的砷和铁吸附于受热后碳化的锯末表面，并浮出液态粗锡之上，人工使用漏勺将含有砷、铁的炭渣捞出。
脱除铜是在脱铜锅中完成，一般将脱除砷、铁后的锡液转移到脱铜锅中，升温至脱铜需要的温度，根据其含铜情况加入硫磺，使粗锡中的铜与硫进行反应生成大颗粒的硫化亚铜，并浮出液态粗锡之上，人工使用漏勺将含有硫化亚铜的炭渣捞出。
脱除铜后的粗锡交由电热机械结晶机处理，脱除其中的铅、铋等杂质，将结晶颗粒锡交到合锡锅熔化，升温至脱除锑所需的温度，加入铝粒搅拌，使锡中的锑与铝进行反应生成大颗粒的锑化铝，并浮出液态锡之上，人工使用漏勺将含有硫化亚铜的炭渣捞出。
上述粗锡精炼脱除砷、铁、铜、锑等的方法存在的问题是：工序多，流程长，工序间连续性作业低，锡直接回收率低，人工使用漏勺捞渣，劳动强度大，职业卫生防护风险高。
发明内容
基于上述现有技术的问题，本发明提供了一种粗锡精炼的捞渣装置和粗锡精炼除砷、铁、铜、锑的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
粗锡精炼捞渣装置，所述装置由锡精炼锅、搅机和捞渣机组成；所述锡精炼锅为钢制粗锡精炼锅；所述搅机是通过搅机安装脚架安装在锡精炼锅一侧、且能围绕搅机旋转装置上下旋转将搅桨放入或移出锡精炼锅内锡液层中的由搅机传动电机传动的电动一体化锡液搅机；
所述捞渣机是通过捞渣机安装脚架安置在锡精炼锅另一侧，且能围绕捞渣机转动系统上下旋转将捞渣机浮渣入口放入或移出锡精炼锅浮渣层的电动刮板式捞渣机，捞渣机传动系统安装在捞渣机出渣口后端，捞渣机出渣口下方设有接渣容器。
较佳地，所述捞渣机倾斜设置。
本发明还公开了粗锡精炼除砷、铁、铜、锑的方法，所述方法使用了上述的捞渣装置，并在锡精炼锅中分三步先后脱除液态粗锡中的砷、铁、铜、锑，并分别捞出脱砷、铁的炭渣，脱铜的硫渣，脱锑的铝渣，具体为：
第一步：除砷、铁
1)将需要脱杂精炼的液态粗锡加入到锡精炼锅中，加热到脱除砷、铁所需的温度；
2)旋转搅机将搅桨放入锡精炼锅内锡液层中进行搅动；
3)根据取样化验所得的含砷、铁情况加入锯末，锯末的加入总质量为粗锡含砷、铁总质量的1.0-1.2倍，分多次缓慢加入，使粗锡中的砷和铁吸附于受热后碳化的锯末表面，并浮到液态粗锡之上；
4)旋转捞渣机，将捞渣机浮渣入口放入锡精炼锅内浮渣层中；开动捞渣机，将含有砷、铁的炭渣捞出至接渣容器中；
5)捞渣过程中缓慢开动搅机，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动；炭渣捞出完毕后，旋转捞渣机，将其移出锡精炼锅并更换接渣容器；
第二步：除铜
1)将脱除砷、铁后的液态粗锡调整温度到脱除铜所需的温度；开动搅机进行搅动；
2)根据取样化验所得的含铜情况加入硫磺，硫磺加入量为粗锡中的铜全部生成Cu2S的理论计算值的110％-120％，使粗锡中的铜与硫进行反应生成大颗粒的硫化亚铜，并浮到液态粗锡之上；
3)旋转捞渣机，将捞渣机浮渣入口放入锡精炼锅内浮渣层中；开动捞渣机，将含有硫化亚铜的硫渣捞出至接渣容器中；
4)捞渣过程中缓慢开动搅机，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动；硫渣捞出完毕后，旋转捞渣机，将其移出锡精炼锅，并更换接渣容器；
第三步：除锑
1)将脱除铜后的液态粗锡调整温度到脱除锑所需的温度；开动搅机进行搅动；
2)根据取样化验所得的含锑情况，按照质量比Sb:Al＝1:0.22-1加入铝粒，使粗锡中的锑与铝进行反应生成大颗粒的锑化铝，并浮出液态锡之上；
3)旋转捞渣机，将捞渣机浮渣入口放入锡精炼锅内浮渣层中；开动捞渣机，将含有锑化铝的铝渣捞出至接渣容器中；
4)捞渣过程中缓慢开动搅机，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动；铝渣捞出完毕后，旋转捞渣机和搅机，将捞渣机和搅机移出锡精炼锅，并更换接渣容器。
较佳地，上述脱除砷、铁所需的温度为280℃-300℃，脱除铜所需的温度为300℃-320℃，脱除锑所需的温度380℃-400℃。
较佳地，搅桨设置于锡精炼锅中心处。
较佳地，所述方法是在同一个锡精炼锅中完成粗锡中砷、铁、铜、锑的脱除。
本发明至少具有以下有益效果：
1)本发明采用捞渣装置代替人工捞出脱砷和铁的炭渣、脱铜的硫渣、脱锑的铝渣，降低能耗，降低人员劳动强度和职业危害，大幅度提高了工作效率；
2)本发明在同一个锡精炼锅中完成粗锡中砷、铁、铜、锑的脱除，热利用率高，能耗低；
3)本发明中的捞渣机倾斜设置，渣层中的固态浮渣顺斜面向上被连续捞出锡精炼锅，其中机械夹杂的液态金属锡顺斜面自然流回锡精炼锅内，捞出的渣机械夹杂锡低，进入精炼锡的锡直接回收率高。
附图说明
图1为本发明装置的示意图；
图2为图1的俯视图(局部)。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
结合图1和图2所示，一种粗锡精炼的捞渣装置，由锡精炼锅1、搅机2和捞渣机3组成；所述锡精炼锅1为钢制粗锡精炼锅；所述搅机2是通过搅机安装脚架8安装在锡精炼锅1一侧、且能围绕搅机旋转装置9上下旋转将搅桨6放入或移出锡精炼锅内锡液层4中的由搅机传动电机10传动的电动一体化锡液搅机；所述捞渣机3是通过捞渣机安装脚架15安置在锡精炼锅1另一侧，且能围绕捞渣机转动系统14上下旋转将捞渣机浮渣入口11放入或移出锡精炼锅浮渣层5的电动刮板式捞渣机，捞渣机传动系统12安装在捞渣机出渣口13后端，捞渣机出渣口13下方设有接渣容器7。所述捞渣机3倾斜设置，渣层中的固态浮渣顺斜面向上被连续捞出锡精炼锅，其中机械夹杂的液态金属锡顺斜面自然流回锡精炼锅内，捞出的渣机械夹杂锡低，进入精炼锡的锡直接回收率高。
本发明提供的一种粗锡精炼除砷、铁、铜、锑的方法，所述方法中用到了前文所述的捞渣装置，并在同一个锡精炼锅1中分三步先后脱除液态粗锡中的砷、铁、铜、锑，并分别捞出脱砷、铁的炭渣，脱铜的硫渣，脱锑的铝渣，热利用率高，能耗低，具体方式如下：
第一步：除砷、铁
1)将需要脱杂精炼的液态粗锡加入到锡精炼锅1中，加热到脱除砷、铁所需的温度，在这一温度范围内，铁和砷优先生成大颗粒的Fe-As固态化合物，如果粗锡中含砷多含铁少则生成Sn3As2结晶析出，反之则生成Fe-Sn固体化合物析出；
2)旋转搅机2将搅桨6放入锡精炼锅内锡液层4中进行搅动；
3)根据取样化验所得的含砷、铁情况加入锯末，锯末的加入总质量为粗锡含砷、铁总质量的1.0-1.2倍，分多次缓慢加入，使粗锡中的砷和铁吸附于受热后碳化的锯末表面，并浮到液态粗锡之上；
4)旋转捞渣机3，将捞渣机浮渣入口11放入锡精炼锅1内浮渣层5中；开动捞渣机3，将含有砷、铁的炭渣捞出至接渣容器7中；
5)捞渣过程中缓慢开动搅机2，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动，以便尽可能干净地捞出浮渣；炭渣捞出完毕后，旋转捞渣机3，将其移出锡精炼锅1并更换接渣容器7；
第二步：除铜
1)将脱除砷、铁后的液态粗锡调整温度到脱除铜所需的温度，在这一温度范围内，铜和硫生成Cu2S颗粒，并浮于液态锡表面；开动搅机2进行搅动；
2)根据取样化验所得的含铜情况加入硫磺，硫磺加入量为粗锡中的铜全部生成Cu2S的理论计算值的110％-120％，使粗锡中的铜与硫进行反应生成大颗粒的硫化亚铜，并浮到液态粗锡之上；
3)旋转捞渣机3，将捞渣机浮渣入口11放入锡精炼锅1内浮渣层5中；开动捞渣机3，将含有硫化亚铜的硫渣捞出至接渣容器7中；
4)捞渣过程中缓慢开动搅机2，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动，以便尽可能干净地捞出浮渣；硫渣捞出完毕后，旋转捞渣机3，将其移出锡精炼锅1，并更换接渣容器7；
第三步：除锑
1)将脱除铜后的液态粗锡调整温度到脱除锑所需的温度，在这一温度范围内，锑和铝生成高熔点的AlSb化合物，形成铝渣浮于液态锡；开动搅机2进行搅动；
2)根据取样化验所得的含锑情况，按照质量比Sb:Al＝1:0.22-1加入铝粒，使粗锡中的锑与铝进行反应生成大颗粒的锑化铝，并浮出液态锡之上；
3)旋转捞渣机3，将捞渣机浮渣入口11放入锡精炼锅1内浮渣层5中；开动捞渣机3，将含有锑化铝的铝渣捞出至接渣容器7中；
4)捞渣过程中缓慢开动搅机2，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动，以便尽可能干净地捞出浮渣；铝渣捞出完毕后，旋转捞渣机3和搅机2，将捞渣机3和搅机2移出锡精炼锅1，并更换接渣容器7。搅桨6设置于锡精炼锅1中心处，让搅桨6沿一个方向转动，这样可以使锡液以及表面的浮渣也同方向旋转。
进一步地，脱除砷、铁所需的温度为280℃-300℃，脱除铜所需的温度为300℃-320℃，脱除锑所需的温度380℃-400℃。
本发明在同一个锡精炼锅1中完成粗锡中砷、铁、铜、锑的脱除，先后分别捞出炭渣、硫渣和铝渣，交相应的下道工序处理；脱除砷、铁、铜、锑后的精炼锡交下道工序电热机械结晶机或真空炉脱除铅、铋后即得到精锡。
实施例：
将一锅质量为30吨，主要成分为Sn 95.68％、Fe 0.65％、As 0.47％、Cu0.20％、Sb0.68％、Pb 1.19％、Bi 0.05％的粗锡加入到本发明装置的锡精炼锅中。搅桨设置于锡精炼锅中心处，让搅桨沿一个方向转动，这样可以使锡液以及表面的浮渣也同方向旋转。
第一步：除砷、铁
根据含Fe 0.65％、As 0.47％，计算得30吨粗锡含砷、铁总质量为0.336吨，按锯末的加入总质量为粗锡含砷、铁总质量的1.1倍加入锯末，则总共需要加入锯末约0.370吨。
将粗锡加热到290℃，旋转搅机将搅桨放入锡精炼锅内锡液层中进行搅动。分多次缓慢将0.370吨锯末加入到搅动的，使粗锡中的砷和铁吸附于受热后碳化的锯末表面，并浮到液态粗锡之上；旋转捞渣机，将捞渣机浮渣入口放入锡精炼锅内浮渣层中；开动捞渣机，将含有砷、铁的炭渣捞出至接渣容器中；捞渣过程中缓慢开动搅机，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动，以便尽可能干净地捞出浮渣；炭渣捞出完毕后，旋转捞渣机，将其移出锡精炼锅并更换接渣容器。
第二步：除铜
根据含Cu0.20％，计算得30吨粗锡含铜质量为0.06吨，按粗锡中的铜全部生成Cu2S的理论计算值为需要硫磺0.015吨，按120％加入，则约需要加入硫磺0.018吨。
将脱除砷、铁后的液态粗锡温度调整到300℃，开动搅机进行搅动，缓慢加入硫磺0.018吨，使铜和硫生成大颗粒的Cu2S颗粒，并浮于液态锡表面；旋转捞渣机，将捞渣机浮渣入口放入锡精炼锅内浮渣层中；开动捞渣机，将含有硫化亚铜的硫渣捞出至接渣容器中。捞渣过程中缓慢开动搅机，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动，以便尽可能干净地捞出浮渣；硫渣捞出完毕后，旋转捞渣机，将其移出锡精炼锅，并更换接渣容器。
第三步：除锑
根据含Sb 0.68％，计算得30吨粗锡含铜质量为0.204吨，按照质量比Sb:Al＝1:0.6加入铝粒，则约需要加入铝粒0.122吨。
将脱除铜后的液态粗锡调整温度到390℃，缓慢加入铝粒0.122吨，开动搅机进行搅动，使粗锡中的锑与铝进行反应生成大颗粒的锑化铝，并浮出液态锡之上；旋转捞渣机，将捞渣机浮渣入口放入锡精炼锅内浮渣层中；开动捞渣机，将含有锑化铝的铝渣捞出至接渣容器中。捞渣过程中缓慢开动搅机，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动，以便尽可能干净地捞出浮渣；铝渣捞出完毕后，旋转捞渣机和搅机，将捞渣机和搅机移出锡精炼锅，并更换接渣容器。
完成粗锡中砷、铁、铜、锑的脱除，先后分别捞出炭渣、硫渣和铝渣，交相应的下道工序处理；脱除砷、铁、铜、锑后的精炼锡交下道工序电热机械结晶机或真空炉脱除铅、铋后即得到精锡。
以上所披露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.粗锡精炼捞渣装置，其特征在于：所述装置由锡精炼锅(1)、搅机(2)和捞渣机(3)组成；
所述锡精炼锅(1)为钢制粗锡精炼锅；
所述搅机(2)是通过搅机安装脚架(8)安装在锡精炼锅(1)一侧、且能围绕搅机旋转装置(9)上下旋转将搅桨(6)放入或移出锡精炼锅内锡液层(4)中的由搅机传动电机(10)传动的电动一体化锡液搅机；
所述捞渣机(3)是通过捞渣机安装脚架(15)安置在锡精炼锅(1)另一侧，且能围绕捞渣机转动系统(14)上下旋转将捞渣机浮渣入口(11)放入或移出锡精炼锅浮渣层(5)的电动刮板式捞渣机，捞渣机传动系统(12)安装在捞渣机出渣口(13)后端，捞渣机出渣口(13)下方设有接渣容器(7)。
2.根据权利要求1所述的粗锡精炼捞渣装置，其特征在于：所述捞渣机(3)倾斜设置。
3.粗锡精炼除砷、铁、铜、锑的方法，其特征在于：所述方法使用如权利要求1所述的捞渣装置，并在锡精炼锅(1)中分三步先后脱除液态粗锡中的砷、铁、铜、锑，并分别捞出脱砷、铁的炭渣，脱铜的硫渣，脱锑的铝渣，具体为：
第一步：除砷、铁
1)将需要脱杂精炼的液态粗锡加入到锡精炼锅(1)中，加热到脱除砷、铁所需的温度；
2)旋转搅机(2)将搅桨(6)放入锡精炼锅内锡液层(4)中进行搅动；
3)根据取样化验所得的含砷、铁情况加入锯末，锯末的加入总质量为粗锡含砷、铁总质量的1.0-1.2倍，分多次缓慢加入，使粗锡中的砷和铁吸附于受热后碳化的锯末表面，并浮到液态粗锡之上；
4)旋转捞渣机(3)，将捞渣机浮渣入口(11)放入锡精炼锅(1)内浮渣层(5)中；开动捞渣机(3)，将含有砷、铁的炭渣捞出至接渣容器(7)中；
5)捞渣过程中缓慢开动搅机(2)，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动；炭渣捞出完毕后，旋转捞渣机(3)，将其移出锡精炼锅(1)并更换接渣容器(7)；
第二步：除铜
1)将脱除砷、铁后的液态粗锡调整温度到脱除铜所需的温度；开动搅机(2)进行搅动；
2)根据取样化验所得的含铜情况加入硫磺，硫磺加入量为粗锡中的铜全部生成Cu2S的理论计算值的110％-120％，使粗锡中的铜与硫进行反应生成大颗粒的硫化亚铜，并浮到液态粗锡之上；
3)旋转捞渣机(3)，将捞渣机浮渣入口(11)放入锡精炼锅(1)内浮渣层(5)中；开动捞渣机(3)，将含有硫化亚铜的硫渣捞出至接渣容器(7)中；
4)捞渣过程中缓慢开动搅机(2)，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动；硫渣捞出完毕后，旋转捞渣机(3)，将其移出锡精炼锅(1)，并更换接渣容器(7)；
第三步：除锑
1)将脱除铜后的液态粗锡调整温度到脱除锑所需的温度；开动搅机(2)进行搅动；
2)根据取样化验所得的含锑情况，按照质量比Sb:Al＝1:0.22-1加入铝粒，使粗锡中的锑与铝进行反应生成大颗粒的锑化铝，并浮出液态锡之上；
3)旋转捞渣机(3)，将捞渣机浮渣入口(11)放入锡精炼锅(1)内浮渣层(5)中；开动捞渣机(3)，将含有锑化铝的铝渣捞出至接渣容器(7)中；
4)捞渣过程中缓慢开动搅机(2)，使浮在锡液表面的浮渣向捞渣机入口移动；铝渣捞出完毕后，旋转捞渣机(3)和搅机(2)，将捞渣机(3)和搅机(2)移出锡精炼锅(1)，并更换接渣容器(7)。
4.根据权利要求3所述的粗锡精炼除砷、铁、铜、锑的方法，其特征在于：脱除砷、铁所需的温度为280℃-300℃，脱除铜所需的温度为300℃-320℃，脱除锑所需的温度380℃-400℃。
5.根据权利要求3所述的粗锡精炼除砷、铁、铜、锑的方法，其特征在于：搅桨(6)设置于锡精炼锅(1)中心处。
6.根据权利要求3所述的粗锡精炼除砷、铁、铜、锑的方法，其特征在于：所述方法是在同一个锡精炼锅(1)中完成粗锡中砷、铁、铜、锑的脱除。
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