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錫冶煉廠設計

文章出處： admin發布時間： 2011年12月12日人氣 6939

    以錫精礦為原料，采用與原料性質相適應的熔煉和精煉工藝，生產精錫并回收伴生金屬的重金屬冶煉廠設計。設計范圍主要包括：錫反射爐熔煉車間設計、錫電爐熔煉車間設計、錫爐渣處理車間設計、錫中礦高溫氯化揮發車間設計、錫火法精煉車間設計和錫電解精煉車間設計。
    筒史18世紀初，英國最早建成反射爐煉錫廠。在此之前，世界各地多用粘土豎坑爐和鼓風爐煉錫。1938年扎伊爾建成第一座煉錫電爐投產。20世紀60年代以來，馬來西亞、泰國、玻利維亞及巴西等國相繼建成現代化煉錫廠，成為世界主要產錫國家。中國云南錫業公司第一冶煉廠50年代開始現代化改造。根據當地中等品位錫精礦的特點，先后設計建成反射爐熔煉、煙化爐處理富渣、火法精煉和焊錫電解車間。1988年中國廣西壯族自治區建成的來賓冶煉廠，設計采用了云南錫業公司第一冶煉廠的反射爐連續熔煉技術。
    原料有工業價值的錫礦物主要是錫石(SnO2)。錫精礦根據含錫品位不同大致分為三類：(1)高品位精礦。含錫60％以上，以東南亞各國砂錫精礦為代表；(2)中等品位精礦。含錫30％～50％，以中國個舊和玻利維亞的脈錫精礦為代表；(3)低品位精礦。含錫低于30％。
    產品方案及設計規模錫主要用以制造鍍錫薄板，俗稱馬口鐵，用于食品包裝；其次為各種焊料、錫合金及化工制品。除電子工業用高級焊料，要求精焊錫(錫加鉛99．99％)或純錫(純度99．999％)外，一般焊料均采用普通焊錫(錫鉛合金)。錫冶煉廠的產品通常分成不同牌號的精錫，設計時根據市場需求，結合錫精礦成分，經技術經濟比較確定。
    設計規模主要根據資源和發展規劃，并參照當地水、電、交通條件及原材料和產品的供需狀況確定。一般年產從300～500t到1萬t以上。
    工藝流程選擇主要根據精礦品位、伴生元素種類和含量以及能源供應條件確定。錫精礦熔煉(粗煉)方法主要有兩段熔煉法、還原熔煉一煙化揮發法和煙化富集一還原熔煉法三種。精煉有火法、濕法兩種，分別見錫火法精煉車間設計和錫電解車間設計。
    (1)兩段熔煉法。是錫冶煉的傳統方法，錫精礦先在較低溫度和弱還原條件下熔煉(一次熔煉)，得到較純的粗錫和含錫較高的富渣。富渣在較高溫度和強還原條件下進行二次熔煉，產出硬頭和貧錫渣。硬頭為富渣中的一部分鐵在強還原條件下與錫同時還原產出的錫一鐵合金(成分波動較大，一般含錫約50％，含鐵約40％)，返回一次熔煉，以回收其中的錫。貧錫渣通常廢棄。兩段熔煉法的優點是過程簡單，缺點是錫和鐵在生產過程中循環。
    (2)還原熔煉一煙化揮發法。為了避免鐵在生產過程中循環，對含鐵較高的錫精礦，一般采用富渣煙化爐硫化揮發，以代替兩段熔煉中的二次熔煉。煙化揮發產出的不是硬頭而是含錫較高的揮發煙塵。煙塵返回精礦還原熔煉。此法適于中等品位錫精礦(圖2)。
    (3)煙化富集一還原熔煉法。適于處理低品位錫精礦或錫中礦，其原則工藝流程見圖3。煙化富集能使低錫礦料中的錫和多種有價元素富集于揮發煙塵中，大量的脈石成分則造渣與主金屬分離。
    低品位錫中礦的富集，還可以選用氯化揮發工藝，(見錫中礦高溫氯化揮發車間設計)。
    熔煉對精礦的雜質含量無統一的要求，一般為W<3％、S+As<0．5％和Bi<0．005％。電爐熔煉通常要求含鐵不大于3％。超出以上限額須進行煉前處理或強化精煉除雜質過程。煉前除雜質通常有精選、焙燒和浸出三種作業，設計時視具體情況選用。精選有利于提高錫和伴生金屬的回收率。煉錫廠通常附設精選車間，集中處理礦源分散、批量小成分復雜的錫精礦。焙燒主要用以除硫、砷和銻，除硫多采用氧化焙燒工藝；當同時需要除硫、砷和銻時，通常采用氧化還原工藝。浸出主要用以除鐵和鉍，也能除去鉛、銅和銀。通常是在焙燒作業之后，在高壓釜中用鹽酸浸出。
    車間組成根據不同的工藝流程和建設規模考慮。規模較大的煉錫廠一般有原料準備車間(見重金屬冶煉廠原料準備車間設計)、熔煉車間、爐渣處理車間、精煉車間和綜合回收車間。
    主要技術經濟指標錫冶煉回收率為91％～99．8％。其中；高品位精礦，兩段法熔煉一火法精煉為99％～99．8％；中等品位精礦，反射爐(電爐)熔煉一煙化爐處理富渣一火法精煉為97％～98．5％；低品位精(中)礦，煙化爐富集一反射爐(電爐)熔煉一火法精煉為91％～95％。
    發展趨勢由于錫資源日趨貧乏，今后將更加重視低錫、難選礦物的利用。煉錫原料將向多金屬、低品位方向發展，綜合利用將成為煉錫廠的重要課題。低品位錫精礦或中礦的煙化爐硫化揮發、高溫氯化揮發等工藝技術將會在設計中廣泛應用。

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