廖理

【摘 要】文章介紹了廣西來(lái)賓華錫冶煉有限公司采用真空爐處理高銻粗錫并分離高銻粗錫中錫、銻的工藝特點(diǎn)、工藝指標(biāo)和生產(chǎn)實(shí)踐，通過(guò)雜質(zhì)銻的開(kāi)路，避免雜質(zhì)銻在系統(tǒng)中惡性循環(huán)，減少錫火法精煉過(guò)程產(chǎn)出的鋁渣，減輕精煉渣返回奧斯麥特還原熔煉的壓力，起到降低生產(chǎn)成本的作用。

【關(guān)鍵詞】真空爐；高銻粗錫；銻的開(kāi)路

【中圖分類號(hào)】TQ111.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2017）05-0157-03

0 前言

廣西來(lái)賓華錫冶煉有限公司自2011年從云南鼎邦公司引進(jìn)新型豎式真空爐投入使用后，不斷在自身的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)上探索利用真空爐實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)銻的開(kāi)路，經(jīng)過(guò)多次對(duì)錫流程工藝的更改，逐步找到適合自身原料、工藝特點(diǎn)的雜質(zhì)銻開(kāi)路流程。此流程首先將錫精煉除砷、銻產(chǎn)出的鋁渣集中返回奧斯麥特爐敷麥特還原熔煉，使雜質(zhì)銻富集而得到高銻粗錫，再將高銻粗錫送到真空爐崗位采用真空爐蒸餾高銻粗錫的生產(chǎn)工藝，通過(guò)利用在真空狀態(tài)下錫、銻的沸點(diǎn)不同，通過(guò)多次蒸餾使雜質(zhì)銻逐步富集，最終得到含錫低于1.5%、含銻達(dá)到41%左右的鉛銻合金，期間產(chǎn)出的低銻粗錫返回精煉流程用于生產(chǎn)精錫，鉛銻合金送至鉛銻冶煉廠回收金屬鉛、銻。該生產(chǎn)工藝有利于減少金屬錫的損失，同時(shí)減少了雜質(zhì)銻在錫系統(tǒng)的循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)在錫系統(tǒng)中將雜質(zhì)銻開(kāi)路的目的，為雜質(zhì)銻的開(kāi)路提供了新途徑。廣西來(lái)賓華錫冶煉有限公司采用此工藝后每年可實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)銻開(kāi)路約40 t，為降低錫精煉鋁粒消耗、減少錫精煉鋁渣的產(chǎn)出起到了重要作用。

1 工藝特點(diǎn)和生產(chǎn)實(shí)踐

1.1 工藝特點(diǎn)

針對(duì)傳統(tǒng)錫冶煉流程中產(chǎn)出的大量精煉渣在返回奧斯麥特爐還原熔煉時(shí)產(chǎn)出的高銻粗錫，采用真空蒸餾法分離錫、銻，將高銻粗錫在真空狀態(tài)下加熱到銻的沸點(diǎn)以上、錫的沸點(diǎn)以下，使粗錫中的金屬銻與粗錫中的鉛呈氣態(tài)揮發(fā)，在真空爐冷凝罩上冷凝為液態(tài)鉛、銻合金收集后從下鉛管排出；而金屬錫不揮發(fā)，最終流入蒸發(fā)底盤從下錫管排出，達(dá)到將雜質(zhì)銻從流程中實(shí)現(xiàn)開(kāi)路的目的。將下錫管流出的低銻粗錫再返回錫精煉傳統(tǒng)流程后，在加鋁除砷、銻作業(yè)中可以大幅降低精煉除雜所需的鋁粒消耗，減少精煉渣的返回處理。

1.2 工藝流程簡(jiǎn)介

在廣西來(lái)賓華錫冶煉有限公司，處理高銻粗錫需通過(guò)3次真空蒸餾處理（如圖1所示），真空爐一次處理原料為高銻粗錫，下錫管產(chǎn)出的粗錫含銻約0.5%，下鉛管產(chǎn)物中仍含有平均48.73%的錫，必須經(jīng)過(guò)二次蒸餾處理回收，同進(jìn)使雜質(zhì)銻進(jìn)一步富集；經(jīng)過(guò)二次蒸餾后，下錫管產(chǎn)物含雜質(zhì)銻為0.95%，對(duì)傳統(tǒng)錫精煉流程除雜鋁粒消耗有一定影響，但影響有限，因此在廣西來(lái)賓華錫冶煉公司仍將其返回用于錫精煉；三次蒸餾處理原料為二次蒸餾下鉛管產(chǎn)物，第三次蒸餾后在下鉛管得到含銻41.4%、含錫低于1.5%的最終產(chǎn)品：鉛銻合金，下錫管產(chǎn)物含錫為58.77%、含銻為22.13%，返回用于高銻粗錫的制備。

1.3 高銻粗錫的生產(chǎn)工藝指標(biāo)與生產(chǎn)實(shí)踐

1.3.1 一次蒸餾生產(chǎn)實(shí)踐

真空度：5～10 Pa；蒸發(fā)盤溫度：1 250～1 350 ℃；處理量：14～16 t/d；原料主要成分見(jiàn)表1；產(chǎn)物主要成分見(jiàn)表2。

從化驗(yàn)數(shù)據(jù)中可知：通過(guò)一次蒸餾后，真空爐產(chǎn)出的粗錫含錫平均達(dá)到了99.36%，含銻平均為0.50%，從錫含量、雜質(zhì)銻的含量上看，其質(zhì)量?jī)?yōu)于公司奧斯麥特爐產(chǎn)出粗錫（Sn96%、Sb0.87%），粗錫的質(zhì)量得到提純。該粗錫進(jìn)入傳統(tǒng)火法精煉流程后，對(duì)降低精煉除雜時(shí)鋁粒消耗是有利的。一次蒸餾使高銻粗錫中的雜質(zhì)銻得到進(jìn)一步富集，得到的下鉛管產(chǎn)物含銻由處理前的3.65%提高到19.27%（見(jiàn)表3）。

1.3.2 二次蒸餾生產(chǎn)實(shí)踐

真空度：5～10 Pa；蒸發(fā)盤溫度：1 250～1 350 ℃；處理量：9～11 t/d；產(chǎn)物主要成分見(jiàn)表4、表5。

通過(guò)二次蒸餾，產(chǎn)出的粗錫含錫平均為98.03%，含銻平均為0.95%，粗錫含錫較奧斯麥特爐產(chǎn)出的粗錫高，粗錫含銻稍高于奧斯麥特爐產(chǎn)出粗錫，該粗錫在精煉流程處理時(shí)在鋁粒的消耗上與處理奧斯麥特爐產(chǎn)粗錫消耗的鋁?；境制?。二次蒸餾后，下鉛管合金產(chǎn)物平均含Sn由48.73%降低至16%、雜質(zhì)銻富集到23.8%，為最終實(shí)現(xiàn)錫和銻的分離、減少金屬錫的損失提供有利條件。

1.3.3 三次蒸餾生產(chǎn)實(shí)踐

真空度：5～10 Pa；蒸發(fā)盤溫度：1 150～1 250 ℃；處理量：7～9 t/d；產(chǎn)物主要成分見(jiàn)表6、表7。

經(jīng)過(guò)第三次蒸餾，得到的三次粗錫含Sn平均為58.77%、含Sb為22.13%、含鉛14.23%，在真空爐生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)該粗錫直接再次入真空爐處理，極易引起真空爐下料管堵塞，而經(jīng)過(guò)三次蒸餾后，三次粗錫產(chǎn)出量為最初高銻粗錫投入量的5%～7%，產(chǎn)出量少，因此在廣西來(lái)賓華錫冶煉有限公司的生產(chǎn)實(shí)踐中采取返回高銻粗錫制備工序。三次蒸餾后，在下鉛管得到鉛銻合金含Sn平均為0.67%，達(dá)到公司工藝要求（≤1.5%），含Sb平均41.40%，產(chǎn)出量為最初高銻粗錫投入量的8%?，F(xiàn)廣西來(lái)賓華錫冶煉有限公司每月產(chǎn)出高銻粗錫約100 t，通過(guò)采用真空蒸餾分離錫、銻工藝，每月可為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)3 t雜質(zhì)銻開(kāi)路、減少除銻所用鋁粒1.5～1.8 t。

2 真空爐處理高銻粗錫工藝待解決的問(wèn)題

從廣西來(lái)賓華錫冶煉有限公司利用真空爐處理高銻粗錫的生產(chǎn)來(lái)看，雖然在錫、銻分離上取得非常好的實(shí)際效果，但是仍存在一些待解決的問(wèn)題，主要如下。

（1）石墨件損耗高，且價(jià)格昂貴。新型真空爐較傳統(tǒng)老式真空爐相比，有處理量大、爐內(nèi)溫度高、適合處理復(fù)雜原料等優(yōu)勢(shì)，但新型真空爐對(duì)石墨件要求更高，體現(xiàn)在以下方面：高溫狀態(tài)下，作為真空爐核心的石墨發(fā)熱體易出現(xiàn)裂縫而損壞；一旦出現(xiàn)漏氣、真空爐下降時(shí)，石墨蒸發(fā)盤、發(fā)熱體在高溫下與氧接觸損耗。

（2）下料管易堵塞。由于真空爐下鉛管、下錫管設(shè)計(jì)存在一些缺陷，在斷料、下鉛管中物料含銻高于50%以上時(shí)，容易造成下料堵塞而使?fàn)t內(nèi)短路死爐，降低了真空爐的開(kāi)機(jī)效率；此外，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)高銻粗錫含鐵量的升高易造成下錫管堵塞，由于真空爐化料系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)及出料系統(tǒng)均為鋼材質(zhì)，高溫原料、產(chǎn)出物料與其接觸后均會(huì)使鐵溶解，特別是在真空爐三次蒸餾時(shí)原料含鐵最高可達(dá)到0.2%～0.3%，雜質(zhì)鐵與不揮發(fā)物從下錫管中流中，在降溫過(guò)程中，鐵的析出形成高熔點(diǎn)合金，易導(dǎo)致下錫管堵塞。

（3）下錫管易損壞。由于真空爐下錫管采用石墨內(nèi)襯、鋼管外殼，冷卻方式為水冷，在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)下錫管中流量比較小時(shí)，不揮發(fā)物在下錫管內(nèi)壁向下流動(dòng)可能出現(xiàn)不均勻，而使下錫管溫度也出現(xiàn)不均勻，下錫管受溫度差影響容易發(fā)生彎曲、石墨內(nèi)襯斷裂；下錫管外殼為鋼材料，在高溫狀態(tài)下與金屬錫直接接觸易受錫液腐蝕而漏氣；下錫管與冷卻水接觸面氧化腐蝕而漏氣。

（4）漏氣時(shí)維修工作量大。真空爐必須在真空狀態(tài)下工作，出現(xiàn)輕微漏氣時(shí)，如果缺乏精確的檢測(cè)手段，人工檢查很難察覺(jué)，必須對(duì)真空爐所有密封系統(tǒng)進(jìn)行檢查，重復(fù)進(jìn)行拆爐、裝爐操作，尤其是進(jìn)行電極密封件檢查時(shí)，需完全拆除電極后才能操作。

3 結(jié)語(yǔ)

廣西來(lái)賓華錫冶煉有限公司自采用真空爐處理高銻粗錫以來(lái)，在減少鋁粒消耗、降低精煉渣產(chǎn)出等已起到促進(jìn)作用，顯示了真空爐在分離錫、銻上的優(yōu)勢(shì)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]黃位森.錫[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2000.

[2]來(lái)賓華錫冶煉有限公司.質(zhì)量月報(bào)[N].2017-01-04.

[3]來(lái)賓華錫冶煉有限公司.有色金屬工業(yè)企業(yè)統(tǒng)計(jì)報(bào)表[Z].2017.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]