CN114774704B - 一种利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法，包括以下步骤：(1)将粗锡精炼除铜硫渣、粗锡精炼除砷锑铝渣、锡焙砂、石灰石、河沙按照一定物料配比投入还原熔炼炉；(2)将产出的高含铜、锑粗锡进行离心除铁、除铁剂深度除铁；(3)将含铁≤0.01％的高含铜、锑粗锡送入高温真空蒸馏分离炉，进行除砷、铅、铋，产出高铜锑粗锡合金；(4)将高铜锑粗锡合金按锡基巴氏合金元素要求分别配入铜、锑等元素，产出低铅锡基巴氏合金产品。本发明的方法工艺操作条件简单、机械自动化程度高、流程短，生产过程环境友好，冶炼废渣产生量少、无剧毒物质砷铝渣产生，锡冶炼回收率高。

Description

一种利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法
技术领域
本发明涉及粗锡精炼渣有价金属综合回收及新材料领域，具体是一种利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法。
背景技术
锡基巴氏合金是指以锡为基加入锑、铜等元素组成的合金，又称锡基轴承合金或锡基白合金，是工业上广泛应用的轴承材料。常见的锡基巴氏合金有Sn-12Sb-4Cu-10Pb，Sn-11Sb-6Cu，Sn-8Sb-4Cu，Sn-4Sb-4Cu等，其中低铅锡基巴氏合金的用途及用量最为宽广。目前生产锡基巴氏合金主要为锡、锑、铜纯金属锭配制和锡冶炼渣常规冶炼工艺资源化，锡、锑、铜纯金属锭配制锡基巴氏合金缺点在于所产巴氏合金产品没有市场竞争力，市场竞价议价能力低；锡冶炼渣常规冶炼工艺资源化一般在大型锡冶炼企业有一定工艺配置，其主要方法视锡精炼渣与锡精矿在还原炉还原熔炼产出高锑铜粗锡，然后按常规锡精炼工艺来进行除铁、砷、铅、铋，比如加铝除砷，因砷与锑的化学特性相近会在除砷的同时造成元素锑的部分去除，还产出剧毒物质铝砷锑渣(遇水或潮湿产出砷化氢有毒气体)；比如结晶机除铅铋，因粗锡中铜锑等多元金属含量高造成结晶机除铅铋能力低、能耗高、结晶机操作难度大故障率高等，同时因工艺流程过长也导致产出大量锡精炼渣造成锡冶炼直收率下降及有价金属的渣损失。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法，本方法工艺操作条件简单、机械自动化程度高、流程短，生产过程环境友好、冶炼废渣产生量少、无剧毒物质砷铝渣产生，锡冶炼回收率高、有价金属综合回收利用率远高于常规低铅锡基巴氏合金生产工艺，有效提高锡精矿中有价金属元素的价值，提高锡冶炼企业资源综合回收及市场竞价议价能力。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法，包括如下步骤：
(1)将粗锡精炼时的除铜硫渣和除砷锑铝渣、锡焙砂、石灰石、河沙按照一定物料配比投入还原熔炼炉；
(2)将产出的高含铜、锑粗锡进行凝析离心除铁、凝析除铁剂深度除铁，将粗锡铁除至0.08％以下；
(3)将含铁≤0.08％的高含铜、锑粗锡送入高温真空蒸馏分离炉进行除砷、铅、铋，产出含As≤0.05％、Pb≤0.01％、Bi≤0.08％的高铜锑粗锡合金；
(4)将含As≤0.01％、Pb≤0.35％、Bi≤0.01％的高铜锑粗锡合金按低铅锡基巴氏合金元素要求分别配入铜、锑元素，产出低铅锡基巴氏合金产品。
步骤(1)所述粗锡精炼时的除铜硫渣和除砷锑铝渣为粗锡精炼加硫磺除铜产出的除铜硫渣、粗锡精炼加铝除砷锑产出的除砷锑铝渣。
所述低铅锡基巴氏合金为含铅小于0.35％锡基巴氏合金；
步骤(1)除砷锑铝渣、除铜硫渣、锡焙砂、石灰石、河沙物料配比按高温还原炉冶炼渣型硅酸度1-1.5，所产粗锡含铜3-8％、锑4-8％进行配比，还原熔炼温度1100-1300℃。
步骤(2)凝析除铁及深度除铁温度范围250-400℃，除铁剂为木屑加氯化铵，凝析降温采用水冷模式；
步骤(3)所述将含铁≤0.08％的高含铜、锑粗锡送入高温真空蒸馏分离炉的进料温度350-500℃，真空蒸馏分离炉作业温度950-1200℃，蒸馏时间5-30mins，真空度10-50Pa。
步骤(4)视不同低铅巴氏合金成分，结合含As≤0.01％、Pb≤0.35％、Bi≤0.01％的高铜锑粗锡合金成分配入不同金属制成低铅锡基巴氏合金产品。
除另有说明外，本发明所述的百分比均为质量百分比，各组分含量百分数之和为100％。
本发明的优点在于：
(1)流程短、工艺操作条件简单、机械自动化程度高；
(2)生产过程环境友好型、冶炼废渣产生量少、无剧毒物质砷铝渣产生；
(3)利用锡精炼渣生产巴氏合金锡冶炼回收率高；
(4)利用锡精炼渣生产巴氏合金铜、锑有价金属综合回收率高，铜、锑有价金属资源化利用率高。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1
本实施例为本发明所述的利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法的一个实例，包括如下步骤：
(1)将锡焙砂：锡除铜硫渣：除砷锑铝渣按1：10：20比例进行配料，并配入石灰石和河沙将还原熔炼硅酸度控制在1.2，还原温度控制在1150℃,产出粗锡含铜9.2％、锑8.4％；
(2)控制凝析除铁温度280℃，并多次加入木屑和氯化铵多次进行深度除铁，将粗锡中铁除至0.05％；
(3)将除铁小于0.05％粗锡升温至450℃,并送入真空蒸馏炉进行铅、铋、砷分离，控制温度1200℃，真空度40Pa，蒸馏分离时间5min,产出含As≤0.05％、Pb≤0.01％、Bi≤0.08％、含Cu10％、Sb9％的高铜锑粗锡合金；
(4)按巴氏合金化学成分要求，上述1t高铜锑粗锡合金分别配入0.12t锑锭、0.7t锡锭，产出含Sb11％、Cu6％巴氏合金。
实施例2
本实施例为本发明所述的利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法的另一个实例，包括如下步骤：
(1)将锡焙砂：锡除铜硫渣：除砷锑铝渣按2：9：15比例进行配料，并配入石灰石和河沙将还原熔炼硅酸度控制在1.3，还原温度控制在1150℃,产出粗锡含铜7％、锑10％；
(2)控制凝析除铁温度280℃，并多次加入木屑和氯化铵多次进行深度除铁，将粗锡中铁除至0.05％；
(3)将除铁小于0.05％粗锡升温至450℃,并送入真空蒸馏炉进行铅、铋、砷分离，控制温度1200℃，真空度40Pa，蒸馏分离时间5min,产出含As≤0.05％、Pb≤0.01％、Bi≤0.08％、含Cu9.5％、Sb13％的高铜锑粗锡合金；
(4)按巴氏合金化学成分要求，上述1t高铜锑粗锡合金分别配入0.07t锑锭、0.65t锡锭，产出含Sb11％、Cu6％巴氏合金
实施例3
本实施例为本发明所述的利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法的又一个实例，包括如下步骤：
(1)将锡焙砂：锡除铜硫渣：除砷锑铝渣按2：10：8比例进行配料，并配入石灰石和河沙将还原熔炼硅酸度控制在1.5，还原温度控制在1250℃,产出粗锡含铜9％、锑5％；
(2)控制凝析除铁温度280℃，并多次加入木屑和氯化铵多次进行深度除铁，将粗锡中铁除至0.05％；
(3)将除铁小于0.05％粗锡升温至450℃,并送入真空蒸馏炉进行铅、铋、砷分离，控制温度1200℃，真空度40Pa，蒸馏分离时间5min,产出含As≤0.05％、Pb≤0.01％、Bi≤0.08％、含Cu11％、Sb7.5％的高铜锑粗锡合金；
(4)按巴氏合金化学成分要求，上述1t高铜锑粗锡合金分别配入0.14t锑锭、0.81t锡锭，产出含Sb11％、Cu6％巴氏合金。

Claims (4)

1.一种利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将粗锡精炼时的除铜硫渣和除砷锑铝渣、锡焙砂、石灰石、河沙按照一定物料配比投入还原熔炼炉，
步骤(1)除砷锑铝渣、除铜硫渣、锡焙砂、石灰石、河沙物料配比按高温还原炉冶炼渣型硅酸度1-1.5，所产粗锡含铜3-8％、锑4-8％进行配比，还原熔炼温度1100-1300℃；
(2)将产出的高含铜、锑粗锡进行凝析离心除铁、凝析除铁剂深度除铁，将粗锡铁除至0.08％以下，
步骤(2)凝析除铁及深度除铁温度范围250-400℃，除铁剂为木屑加氯化铵，凝析降温采用水冷模式；
（3）将含铁≤0.08%的高含铜、锑粗锡送入高温真空蒸馏分离炉进行除砷、铅、铋，产出含As≤0.05%、Pb≤0.01%、Bi≤0.08%的高铜锑粗锡合金，
步骤(3)所述将含铁≤0.08％的高含铜、锑粗锡送入高温真空蒸馏分离炉的进料温度350-500℃，真空蒸馏分离炉作业温度950-1200℃，蒸馏时间5-30mins，真空度10-50Pa；
(4)将含As≤0.01％、Pb≤0.35％、Bi≤0.01％的高铜锑粗锡合金按低铅锡基巴氏合金元素要求分别配入铜、锑元素，产出低铅锡基巴氏合金产品。
2.根据权利要求1所述的利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法，其特征在于：步骤（1）所述粗锡精炼时的除铜硫渣和除砷锑铝渣为粗锡精炼加硫磺除铜产出的除铜硫渣、粗锡精炼加铝除砷锑产出的除砷锑铝渣。
3.根据权利要求1所述的利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法，其特征在于：所述低铅锡基巴氏合金为含铅小于0.35%锡基巴氏合金。
4.根据权利要求1所述的利用锡精炼渣生产低铅锡基巴氏合金的方法，其特征在于：步骤（4）视不同低铅巴氏合金成分，结合含As≤0.01%、Pb≤0.35%、Bi≤0.01%的高铜锑粗锡合金成分配入不同金属制成低铅锡基巴氏合金产品。
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