【正文】 粗錫中常見的雜質(zhì)有 Fe、 As、 Sb、 Cu、 Pb、 Bi、 Al 和 Zn，它們對錫的性質(zhì)影響較大，具體表現(xiàn)如下： Fe：含 Fe≤ %對錫的腐蝕性和可塑性沒有明顯的影響；含 Fe 量≥ 1%后，錫中有 Fe2Sn 生成 ,錫的硬度增大。 As： As 有毒。包裝食品的錫箔和鍍錫板用的錫，含 As 量限定在 %以下。 As 會引起錫的外觀和可塑性變差，增加錫的黏度。含 As 量為 %的錫硬度會增加至布氏硬度 ，錫的脆性也增大，錫的斷面成粒狀。 Sb：含 Sb 量＜ %對錫的硬度和其他機械性能沒有顯著的影響；含 Sb 量升高到 %，錫的伸長率便降低，硬度和抗拉強度增加，但錫的延展性不變。 Cu：用做鍍層的錫含 Cu 越少越好，因為 Cu 不僅形成有毒的化合物，還會降低鍍層的穩(wěn)定性。如果含 Cu 約為 %，會增加錫的硬度、拉伸強度和屈服點。 Pb：鍍層用的錫含 Pb 不應大于 %，因為鉛的化合物有毒性。用于馬口鐵鍍錫的精錫近年要求鉛含量更低，最好低于 %，以保證食品的質(zhì)量。 Bi：含 %Bi 的錫，拉伸強度極限為 （純錫為 ～ ）、布氏硬度為 （純錫的為 ～ ）。 Al 和 Zn：在鍍錫中含 Al 或 Zn 不應大于 %。含 Zn 大于 %時，錫的硬度增加 3 倍，并降低錫的延長率。 錫火法精煉的原則流程圖 如圖 15所示 火法精煉錫的過程是由一系列 的連續(xù)作業(yè)組成的，其中每一種作業(yè)都能夠除去一種或多種雜質(zhì)?；鸱ň珶挼膬?yōu)點是生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)過程中積壓的錫量少。此外，錫火法精煉使雜質(zhì)能夠依次的提取出來，并富集于各種渣中，為綜合回收這些有價目金屬提供了有利的條件。由于各冶煉廠粗錫所含雜質(zhì)不同，生產(chǎn)規(guī)模不同，原料及設(shè)備有差別，因而火法精煉流程也有區(qū)別。 11 圖 15 來賓冶煉廠錫火法精煉原則流程圖 鑄錠工藝 精錫鑄錠就是將顆粒狀的結(jié)晶錫熔化后鑄成質(zhì)量符合要求的錫錠。錫錠的質(zhì)量要求如下 : ⅰ、 每錠錠重： 25177。 ，尺寸符合國家質(zhì)量標準。 ⅱ、 外觀質(zhì) 量：無飛邊毛刺 ,無明顯斑點。 二 錫渣的熔煉 硫化揮發(fā)法是將錫爐渣或富中礦高溫時，在液態(tài)或固態(tài)下使其中的錫變成硫化物揮發(fā)出來，再由煙塵中回收錫。使錫硫化的硫化劑，常用黃鐵礦，試驗中還用過硫、石膏、芒硝和硫化鋅等。 硫化揮發(fā)法的設(shè)備主要用煙化爐，其次是回轉(zhuǎn)窯、轉(zhuǎn)爐 (短窯 )和鼓風爐，試 12 驗過程中還用過：懸浮爐、沸騰爐和類似煉銅轉(zhuǎn)爐的設(shè)備。生產(chǎn)作業(yè)中需使錫轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧锊⒀杆贀]發(fā)，這就要求適宜的溫度、氣氛和氣流，以及有一定的作業(yè)時間。 硫化揮發(fā)法在有硫化劑和還原劑的條件下，反應機理為： C + O2 === CO2 C + 1/2 O2 === CO SnO2 + CO === SnO + CO2 2 SnO +3/2 S2 === 2 SnS + SO2 SnO + FeS === SnS + FeO Sn + 1/2 S2 === SnS 在煙化爐或回轉(zhuǎn)窯中，將復雜含錫物料與還原劑、硫化劑以及石灰石 混合投入爐內(nèi)，加熱至 1200℃，由于硫化鐵的分解產(chǎn)生的硫與 還原的 SnO 或 Sn化合，產(chǎn)生硫化錫，其易揮發(fā)進 入煙氣中，煙氣冷卻后被布袋或泡沫收塵器收集下來，此時，錫及其他金屬元素在煙塵中都得到富集，錫可達 20﹪ 30﹪。在硫化過程中，由于還原劑和硫化劑在爐料中產(chǎn)生大量氣泡，其表面積非常大，足可使得爐料、還原劑、硫化劑在爐中充分接觸作用，加速錫的硫化反應，由于 SnS、 FeS易生成錫冰銅，為避免錫冰銅生成，除控制黃鐵礦過量外，在爐內(nèi)要造成氧化氣氛，使過量 FeS氧化成 FeO造渣 。 煙化爐開始處理錫爐渣時，該渣是多年堆積的貧渣，入爐以前先經(jīng)反射爐熔化再流入煙化爐中，經(jīng)過用空氣和粉煤吹煉，吹煉時還要加入黃鐵礦。錫和一些伴生金屬揮發(fā)到煙塵里，由于硫化錫在煙道中氧化，煙塵中的錫成氧化物，煙塵含錫達到 50﹪左右 ，渣臺錫降到 0． 1﹪ 以下。 1 火法硫化揮發(fā)技術(shù)條件： 硫化劑的加入量按一下公式計算 ： W= Ks [ G w(Sn) 247。 w(S) ] 式中 G處理的爐料量， Kg w(Sn)爐料中 Sn的質(zhì)量分數(shù)，﹪ w(S) 爐料中 S的質(zhì)量分數(shù)，﹪ Ks過量系數(shù)，實踐中一般為 — 2 還原劑使用粉煤，也可以使用重油和天然氣。 渣型： FeO為 35%45%， SiO2為 25%35%， CaO為 6%11%， Al2O3在 10%以下。 供熱與供風：利用粉煤供熱，溫度控制在 1200℃。供風，要區(qū)分熔化期和揮發(fā)期來控制空氣過剩系數(shù)，熔化期系數(shù)要大于 1，揮發(fā)期應小于 1. 爐內(nèi)壓力：一般為微負壓操作，以保證揮發(fā)的硫化亞錫 迅速離開爐內(nèi)并吸入空氣氧化。 排渣：爐渣內(nèi)含錫 0． 1﹪ 0． 2﹪以下即可排渣。 產(chǎn)物 : 煙塵： 含 Sn 30%35% , Pb 5%7% , As 2%3% , Sb 1%15% 渣 ： Sn %% , Pb %% , Sb %% 經(jīng)過煙化處理的爐渣含氧化鐵較多，有色金屬很少，可堆存待以后處理。 13 表 2— 1 2— 1 14 21 15 2— 1 所示 2— 1 16 三 主要技術(shù)條件、經(jīng)濟指標的選擇與論證 在選擇主要技術(shù)條件和主要技術(shù)經(jīng)濟指標時，可批判的參考引用同類型工廠企業(yè)的實驗數(shù)據(jù)，對于未來在工業(yè)條件下獲得實踐證實的科學研究資料，應給以充分的估計。錫反射爐熔煉爐渣煙化爐硫化揮發(fā)冶煉過程主要選擇和論證的主要技術(shù)條件和主要技術(shù)經(jīng)濟指標有 : 1 煙化爐主要工藝參數(shù)： （ 1）爐溫：煙化爐 的作業(yè)溫度對煙化效果影響很大，較適宜的作業(yè)溫度在 1150℃ 1280℃ .煙化爐的實際操作溫度如下： 云錫一冶 柳州冶煉廠 平桂冶煉廠 衡陽冶煉廠 11501280℃ 12022250℃ 12501300℃ 1200— 1300℃ 2 爐內(nèi)壓力： 煙化爐一般為微負壓操作，以保證揮發(fā)的硫化亞錫迅速離開煙化爐并被吸入的空氣氧化 3 一次風量 % 30—— 35 二次風量 % 65—— 70 4 一次風壓 Kpa 49—— 69 二次風壓 kPa 88—— 108 煙化爐主要技術(shù)經(jīng)濟指標： 1 床能率： 床能力一般為 25— 30t/ 一些工廠實例： 廠名 云錫一冶 柳州冶煉廠 平桂冶煉廠 衡陽冶煉廠 床能力 — — — 8— 13 （ t/ ） 2 錫的揮發(fā)率 ：煙化爐錫地揮發(fā)率是指揮發(fā)的錫量與入爐錫金屬之比的百分數(shù)。 入爐錫金屬量 棄渣含錫金 屬量 錫金屬損失量 錫的揮發(fā)率 =———————————————————— 100% 入爐錫金屬量 一些工廠實例 %： 云錫一冶 柳州冶煉廠 平桂冶煉廠 衡陽冶煉廠 — — — 3 作業(yè)周期 :指煙化爐吹煉一爐爐料所需時間 h/爐 云錫一冶 柳州冶煉廠 平桂冶煉廠 — — 4 裝料量 ： t/爐 .一些工廠實例： 云錫一冶 柳州冶煉廠 平桂冶煉廠 6— 15 2— — 5 硫化劑率 是指硫化劑量占爐料量的百分數(shù)。在此時指黃鐵礦的消耗量 . 云錫一冶 柳州冶煉廠 衡陽冶煉廠 6— 12 12— 6 煙化爐的燃料率 ：一般為 20— 30%. 云錫一冶 柳州冶煉廠 衡陽冶煉廠 24— 30 — — 7 棄渣含錫 % 云錫一冶 柳州冶煉 廠 平桂冶煉廠 — 小于 1 — 圖 2— 1 2— 1 17 四 冶金計算 1）詳細計算過程中所需要的物料數(shù)量及產(chǎn)物、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品的產(chǎn)量和成分。 在計算過程中所采用的數(shù)據(jù)，都應該根據(jù)參考文獻或是工廠實踐，經(jīng)過生產(chǎn)實踐、試驗與半工業(yè)性試驗規(guī)模以上的科學研究證實的資料加以論證及選用并說明來源。 2）錫反射爐熔渣煙化爐揮發(fā)熔煉的冶金計算包括： A 物料平衡計算 配料計算 空氣消耗量、煙氣成分和數(shù)量計算 根據(jù)計算結(jié)果列出物料平衡表 計算原始條件 錫反射爐熔渣的主要化學成分 % 表 1 成分 Sn Pb Zn Cu As Sb S Bi FeO 含量 成分 SiO2 CaO MgO 其它 合計 含量 硫化劑的主要成分（ %）表 2 成分 Sn Pb Zn Cu As Sb S Bi FeO 含量 成分 CaO MgO 其它 合計 含量 粉煤的主要成分（ %）表 3 成分 C H N2 O2 S W A % 灰分成分 % 成分 FeO SiO2 CaO MgO 其它 合計 % （一） 物料平衡計算： 配料計算： A 加入物料 硫化劑加入量計算：錫在錫爐渣中一般以 Sn,SnO,SnO2形態(tài)存在。 SnO2雖不能直接與硫化劑反應，但因在硫化過程中保持一定的還原氣氛， SnO2將被還原成易于的 SnO及 Sn，故硫化可按下式進行： FeS2= FeS+1/2S2 SnO+ FeS=SnS+FeO 2Sn+ S2=2 SnS 2 SnO+ S2=2 SnS+SO2 硫化劑的成分如下 %，表 2