劉元輝,常海濤,張 騰,林立淋,都 軍
(山東恒邦冶煉股份有限公司,山東 煙臺 264109)
三氧化二銻,俗稱銻白,主要用作各種樹脂、合成橡膠、帆布、紙張、涂料等的阻燃劑,石油化工、合成纖維的催化劑等。所生產(chǎn)原料主要為銻礦或鉛陽極泥,其生產(chǎn)工藝主要分為全濕法[1]、全火法、濕法火法聯(lián)合工藝。
采用全火法生產(chǎn)工藝從鉛陽極泥中回收銻生產(chǎn)銻白產(chǎn)品其主要生產(chǎn)工序為:鉛陽極泥熔煉過程中所產(chǎn)銻渣、銻煙灰作為生產(chǎn)銻白原料[2],銻渣、銻煙灰經(jīng)轉(zhuǎn)爐還原熔煉、精煉鍋精煉、氧化鍋或反射爐氧化吹煉產(chǎn)得銻白產(chǎn)品。銻白生產(chǎn)氧化吹煉工序中不論采用氧化鍋還是反射爐其原理均為控制銻熔液表面積,在恒定的溫度下,吹入壓縮風實現(xiàn)風中氧與銻熔液表面接入產(chǎn)生氧化反應(yīng),將銻氧化為氣態(tài)后經(jīng)冷凝、布袋收塵產(chǎn)得銻白產(chǎn)品。因此,氧化鍋、反射爐有效氧化吹煉表面積直接決定著設(shè)備產(chǎn)能及銻白產(chǎn)量。但采用精煉鍋或反射爐氧化過程中銻熔液表面容易產(chǎn)生一層油狀物氧化渣,俗稱“黑油”,漂浮在熔液表面,影響了氧化表面積導致生產(chǎn)效率降低,同時,因氧化表面積出現(xiàn)波動,單位時間內(nèi)鼓入風量及風壓未能及時調(diào)整,影響了銻白白度,導致銻白品質(zhì)降低。針對此問題多采用焦?;蚰拘技尤胙趸伝蚍瓷錉t內(nèi)均未能及時有效的對黑油渣進行去除,因此研究銻白氧化吹煉過程中黑油渣的高效去除勢在必行。
本文主要介紹了以銻渣、銻煙灰作為銻白生產(chǎn)原料,采用氧化鍋工藝氧化吹煉生產(chǎn)銻白產(chǎn)品,對氧化鍋生產(chǎn)過程中黑油的去除進行了深度研究,最終提出采用輔料硼砂用于黑油的除去,取得了理想效果,保證了銻白產(chǎn)量及品質(zhì)的穩(wěn)定。
銻渣、銻煙灰按比例配入焦炭、純堿后投入臥式轉(zhuǎn)爐進行還原熔煉,熔煉所產(chǎn)粗銻經(jīng)精煉鍋加氫氧化鈉除砷[3],當銻合金熔液砷降至0.02%時泵入氧化鍋控制溫度640℃~660℃、風量8000m3/h、風壓3500Pa氧化吹煉產(chǎn)得符合Sb2O3-1標準產(chǎn)品,具體工藝見圖1。
圖1 銻白生產(chǎn)工藝流程圖
銻白生產(chǎn)在氧化鍋氧化吹煉工序中容易產(chǎn)生一種黑油狀氧化渣漂浮在銻熔液表面,阻礙了氧氣與銻接觸,減少了有效氧化面積,導致銻白生產(chǎn)效率及產(chǎn)能降低,同時,因氧化面積變化,導致風量及風壓出現(xiàn)波動,影響了銻白白度,降低了產(chǎn)品等級。設(shè)計采用10m2氧化鍋每班每臺氧化鍋可生產(chǎn)銻白產(chǎn)品1000kg以上,因受氧化鍋黑油渣影響,每臺氧化鍋每班生產(chǎn)銻白產(chǎn)品約800kg。具體產(chǎn)量見表1,銻白白度分析結(jié)果見表2。
表1 銻白產(chǎn)量統(tǒng)計表/kg
表2 銻白白度分析結(jié)果/%
針對以上所述氧化鍋生產(chǎn)銻白過程中所產(chǎn)生油狀氧化渣覆蓋氧化吹煉表面對銻白產(chǎn)量及品質(zhì)造成的影響進行了研究,最終提出選用輔料硼砂用于氧化鍋工序油狀氧化渣的去除,效率高、去除徹底,其原理利用硼砂在高溫下迅速熔化為粘稠性固體對黑油進行粘附,對黑油有較強的粘合力,加入后在短時間內(nèi)便可撈渣。
該技術(shù)投入生產(chǎn)實踐后,有效解決了黑油氧化渣對氧化鍋生產(chǎn)工序的影響,銻白產(chǎn)量及品質(zhì)得以穩(wěn)定提升,每臺鍋每班銻白產(chǎn)量已突破1000kg,白度得以穩(wěn)定和提升。技術(shù)攻關(guān)后銻白每班每臺鍋產(chǎn)量見表3,銻白白度提升分析數(shù)據(jù)見表4。
表3 銻白產(chǎn)量統(tǒng)計表/kg
表4 銻白白度分析結(jié)果/%
采用輔料硼砂用于銻白生產(chǎn)氧化鍋或反射爐工序氧化吹煉過程中所產(chǎn)生的黑油狀氧化渣進行去除,相比其它焦粒、木屑等方法進行去除,存在除渣效率高、去除徹底、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點,具有較高的應(yīng)用推廣價值。