【文章內(nèi)容簡介】 加塔級數(shù)，能使兩端的金屬提高純度。 作業(yè)溫度約 700℃ ，塔柱中下部加料，真空度 (1～ ) 103 Pa，連續(xù)作業(yè)。 30 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，鋅錫合金的應(yīng)用領(lǐng)域也再擴展。于是在國內(nèi)外很多地區(qū)和企業(yè)也累積了不少的廢棄鋅錫合金零部件和邊角廢料。所以回收這些合金，使之再生利用就引起了人們的關(guān)注。 鋅錫合金采用昆明理工大學(xué)研制的臥式真空爐蒸餾后，使錫得以富集五倍以上殘留在爐膛內(nèi)，從爐膛放料口放出。 而使鋅被充分蒸餾揮發(fā)通過冷凝室回收產(chǎn)出 2號鋅。 使兩種金屬在不加任何熔劑的情況下利用金屬特有的物理性質(zhì)得到較徹底的分離和富集。使金屬得以再生和廣泛的利用。 直接得到金屬錫和金屬鋅。 鋅錫合金處理 31 目前利用真空蒸餾的方法富集錫和分離鋅的原料，主要來自國內(nèi)和國外的廢棄鋅錫合金的邊角廢料及鋅錫合金的廢棄零部件。由于收購的地區(qū)不同，其鋅錫合金的成份也有所不同?，F(xiàn)已處理過的鋅錫合金其錫含量的波動在 15％～ 20%。鋅含量波動在 80%～ 85%。 真空蒸餾分離鋅和富集錫是利用了鋅的沸點低（ 907℃ ），而錫的沸點高（ 2260℃ ）這一特點。 鋅錫合金真空蒸餾分離理論 32 鋅是一種易揮發(fā)的金屬，其飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系為： *1l g / 6620 l g 5ZnP Pa T T= +* /ZnP PaT/℃ 400 450 500 550 600 650 700 800 101 101 102 102 103 103 103 104 可見在 400℃ 時鋅的蒸氣壓已達到 ,700℃ 時就達到 103Pa 。實際上在工業(yè)生產(chǎn)中能使鋅揮發(fā)所需的真空度不必很高，溫度高時真空度還可以再低一些，實踐證明真空度在 400～ 300Pa 的范圍內(nèi)，只要控制好蒸餾溫度和蒸餾周期（即時間），鋅己經(jīng)揮發(fā)得比較徹低了。 33 34 近年來在國內(nèi)外不同的地區(qū)和企業(yè)經(jīng)過日積月累有不少的廢棄 ZnSn 合金邊角廢料和零部件收購混雜在一起的物料，由于品種每繁多，其成份波動也較大。 目前已處理過的廢舊鋅錫合金其主要成份是以鋅錫為主。其錫含量波動在 15%～ 20% ，鋅含量波動在 75%～ 85% ，這樣一些合金要把鋅和錫分離后，使鋅錫金屬分別得以再生利用。 利用專門改造后的臥式真空爐來處理 ZnSn合金。 使鋅以氣相形態(tài)得以充分揮發(fā)后在冷凝室冷凝成液體狀態(tài)后儲存在儲倉內(nèi)，待蒸餾過程結(jié)束后放出鋅產(chǎn)品。而錫則以液體狀殘留在爐膛內(nèi)，由爐膛放料口放出粗錫，其中錫含量大于 85%。 成功地實現(xiàn)了無廢水、無廢渣、無廢氣、無污染、無需任何熔劑就能使廢棄的鋅錫合金得到較好的分離，效果令人滿意，錫的直收率高達 95％以上。 真空蒸餾分離鋅富集錫的實踐 35 元素 As Ca Cd Cu Te Pb Sb Zn Sn 成份% ～ ～ 82. 64 表 312 殘留物粗錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 從表中可以看，殘留物錫中還含有部分鋅，要得到合格品牌錫還需要進一步將殘留的鋅除掉。但保留這部份殘鋅有利于錫的直收率高，也有利于鋅的回收品質(zhì)較好。 36 元素 Pb Cd Fe Cu Sn Al As (質(zhì)量分?jǐn)?shù) )% ＜ ＜ 表 313 冷凝物鋅產(chǎn)品的成份 在整個蒸餾過程中，鋅始終是以氣體形態(tài)被蒸發(fā)在冷凝室被冷凝成液體形態(tài)存儲在儲料倉中。錫始終是以液體形態(tài)殘留于爐膛內(nèi)不被蒸發(fā)。 若蒸餾溫度控制得過高 ，蒸發(fā)速率大蒸餾周期可有所縮短。但蒸發(fā)出來的鋅的品質(zhì)會有降低，產(chǎn)量會增大。 若蒸餾溫度控制較低 ，蒸發(fā)速率會減小，蒸餾周期會延長，產(chǎn)出的鋅品質(zhì)較好，總產(chǎn)量會減小，錫的富集率低，殘鋅較多，錫直收率高。為了使鋅 錫得到充分的分離，產(chǎn)出較好品質(zhì)的鋅產(chǎn)品，又使錫得到充分的富集而不損失。所以在保證一定真空度的情況下控制最佳的蒸餾溫度就成了關(guān)鍵的因素了。從表中可以看出蒸餾出來的鋅產(chǎn)品已達到工業(yè)鋅 2＃以上。 37 目前利用臥式真空爐處理過的鋅鎳合金，主要來源于國內(nèi)外鋅合金物件表面鍍鎳的另部件及邊角廢料，回收后經(jīng)重熔把部分鋅己回收的片塊狀含鎳物料。這種物料還含有 5%～ 30% 左右的鎳，鋅含量有 50﹪ ～ 60% ，將這部分鋅揮發(fā)回收，使鎳得到充分富集于渣中。然后再將殘留物渣中富集的鎳用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行處理回收其中的鎳。碎塊片狀物料經(jīng)擠壓成方型塊狀入爐，經(jīng)過臥式真空爐進行蒸餾使 90﹪ ～ 98%的鋅揮發(fā)，經(jīng)冷凝后回收金屬鋅，鎳富集在殘留物中。經(jīng)臥式爐真空爐蒸餾后分離效果顯著，有價金屬得到了再生利用。 鋅鎳合金處理 38 從鋅鎳的熔點和沸點來看，鋅的熔點和沸點都遠遠低于鎳的熔點和沸點。鋅的熔點為 ℃ ，沸點為 911℃ ，而鎳的熔點為 1455℃ ，沸點為 2919℃ ?？梢婁\達到沸點揮發(fā)的時候，鎳還是固體。 從相應(yīng)的蒸氣壓下所對應(yīng)的溫度來看：鎳在 1800℃ 時所對應(yīng)的蒸汽壓為 而鋅在 590℃ 時其對應(yīng)的蒸汽壓就可達到 ，而鎳的蒸汽壓很小，鋅在大量蒸發(fā)的時候鎳不會蒸發(fā)。 作業(yè)基本基理 39 將碎片狀的物料擠壓成方形大塊裝入臥式真空爐內(nèi)，裝料量在 噸左右。封好爐門抽真空，將溫度升到 1100℃ ，蒸餾 12～ 16 個小時后，停真空泵充入惰性氣體。打開冷凝室出料口將鋅液放出。封好冷凝室出料口再打開蒸發(fā)室進料口將固體殘留物扒出。鎳富集在殘留物（固體渣）中，再用其它方法回收殘留物中的鎳使之得以再生利用。鋅揮發(fā)得很徹底，冷凝鋅中含鎳小于 %。鋅也得到充分的回收和利用。 鋅鎳合金真空蒸餾的實踐 40 在鋁的常規(guī)法生產(chǎn)中耗電高達每噸鋁 14000～ 16000KWh， 一些國家研究用高爐煉鋁，得到 鋁硅鐵合金 ，含有 64％ A1，約33％ Si和約 4％ Fe，如何分開這些元素？曾研究過用鋅和用鉛，在一定溫度下溶解合金中的鋁，成為 鋁 鉛合金和鋁 鋅合金 。硅鐵不溶解殘留下來。鋁鉛或鋁鋅合金用真空蒸餾法將鋁分開。這種分離鋁的方法是可行的，實驗已經(jīng)達到較可觀的程度。 用真空法處理 AlZn合金是行之有效的。處理這樣一些合金的設(shè)備，可用感應(yīng)真空爐。但規(guī)模不同或受投資限制時，則設(shè)計使用其它類型的真空爐也是可行的。 鋅鋁合金處理 41 早期，鉛銀礦的冶煉產(chǎn)品，都用“灰吹” (氧化 ) 法將全部鉛氧化，殘留下銀，過程中原料合金中的鉛 80％～ 90％的部分被氧化成渣。得到粗銀之后，渣再經(jīng)還原熔煉成鉛。以后，加鋅除銀法出現(xiàn)，免去了大量鉛氧化。只由銀鋅殼中提取銀。如上所述，銀鋅殼處理后得到 PbAg合金。再經(jīng)“灰吹”氧化，使其中的鉛氧化，產(chǎn)出較少的氧化鉛。 真空冶金方法的發(fā)展，出現(xiàn)了真空蒸餾鉛銀合金，使鉛蒸發(fā)出來，產(chǎn)出粗鉛和粗銀。近年來粗鉛真空精煉法已開始用于生產(chǎn)中，可由鉛中分離出以銀為主的殘留合金，由此合金提銀