1、日處理150t反射爐熔渣的煙化 爐設(shè)計(jì)課 題：日處理150t反射爐熔渣的煙化爐設(shè)計(jì)學(xué) 校：桂林理工大學(xué)高職學(xué)院專 業(yè)：冶金技術(shù)指導(dǎo)教師：班 級(jí)：姓 名：學(xué) 號(hào)：目 錄3錫及錫的冶煉41.1 錫的簡介41.2 錫的冶煉1.3 錫的粗煉61.4 錫的精煉9錫渣的熔煉11主要技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證冶金計(jì)算417、夕 4刖百本次課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)題目是：日處理150t錫反射爐熔渣的煙化 爐設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)主要是讓學(xué)生們學(xué)以致用， 充分利用已學(xué)習(xí)過的有 關(guān)鋁冶金的技術(shù)知識(shí)，熟悉有色冶金工藝過程與方法，初步學(xué)會(huì)如何 選擇、應(yīng)用、分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及各種數(shù)據(jù)，初步培養(yǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算及查 閱文獻(xiàn)資料、數(shù)據(jù)的能力

2、。提高試圖能力及繪圖能力，初步鍛煉編寫 課程設(shè)計(jì)說明書的能力，提高運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行查找資料及計(jì)算的能 力，初步經(jīng)受工程設(shè)計(jì)方法和獨(dú)立工作能力的培訓(xùn)。設(shè)計(jì)說明書的時(shí)候要做到說明書語言通暢， 符合語法以及工程語 言規(guī)范，書寫工整，如有條件能更好地利用計(jì)算機(jī)編寫， 適應(yīng)現(xiàn)代化 生產(chǎn)發(fā)展的需求。工藝流程圖、表繪制、標(biāo)注符合規(guī)范，繪圖符合規(guī) 范。如果設(shè)計(jì)過程過程中遇到問題，學(xué)生自己要實(shí)際動(dòng)手，查閱相關(guān) 文獻(xiàn)資料，或者向指導(dǎo)教師請(qǐng)教。學(xué)生要認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求、條件、內(nèi)容和步驟， 并根據(jù)指導(dǎo)教師開出的參考資料和自己掌握的有關(guān)資料，查找設(shè)計(jì)依據(jù)，做好筆記等，為課程設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)

3、任務(wù) 書的要求，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下每個(gè)學(xué)生必須要按時(shí)按質(zhì)獨(dú)立完成設(shè) 計(jì)任務(wù)：編寫課程設(shè)計(jì)任務(wù)書和繪制圖紙。6本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行的時(shí)間為四周，程序?yàn)椋航邮苋蝿?wù)書、課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、課程設(shè)計(jì)和成績考核評(píng)定四個(gè)階段。一錫及錫的冶煉1.1 錫的簡介錫元素符號(hào)Sn,原子量為118.69,在元素周期表原子序數(shù)為50,屬于IVA 位于同族錯(cuò)鉛之間，故錫與鉛有許多相似之處，且錫和鉛形成合金。錫的主要物理性質(zhì)密度(20C)7.3 g/cm3熔點(diǎn) 231.9 C沸點(diǎn) 2625C平均比熱(020 C ) 226 J / (kg K) 熱導(dǎo)率(0 100 C) 73.2 W/(mK) 電阻率(20 C) 12.6 Q m錫

4、是白色金屬，錫錠表面，因氧化會(huì)生成一層珍珠色的氧化膜，薄膜錫表 面光澤與雜質(zhì)含量與澆鑄溫度有光，錫中所含的少量雜質(zhì)如：鉛、神、睇等能 使錫表面結(jié)晶形狀發(fā)生變化，并使表面顏色發(fā)暗，錫相對(duì)較軟，具有良好的展 性僅次于金、銀、銅，容易壓制0.04mm后的錫箔，但延性很差，不能拉護(hù)絲錫 條，在被彎曲時(shí)，由于錫晶粒間發(fā)生摩擦并被破壞發(fā)生斷裂般響聲稱“錫鳴”。金屬錫的化學(xué)成分性質(zhì)錫常溫下洗在空氣中穩(wěn)定，幾乎不受空氣的影響。這是因?yàn)殄a表面生成一 層致密的氧化膜，防止錫的繼續(xù)的氧化，錫在常溫下對(duì)多氣體、弱酸、弱堿的 腐蝕能力均較強(qiáng)。所以在通常環(huán)境和受污染腐蝕行環(huán)境中，錫均能保持器白色 的外表。錫與NaOH、K

5、OH等容易發(fā)生反應(yīng)，尤其是當(dāng)加熱和有少量氧化劑存在時(shí) 生成錫酸鹽，與飽和的氨水不發(fā)生反應(yīng)但與稀氨水和硫發(fā)生反應(yīng)。并且起反應(yīng) 和PH值相近的堿液差不多，某些胺與其作用。錫的用途由于錫具有熔點(diǎn)低、無毒，耐腐蝕，能與許多金屬形成合金，有良好的延 展性以及外表美觀等特性，因而錫的重要性和應(yīng)用范圍不斷顯現(xiàn)和擴(kuò)大。錫主 要用于馬口鐵的生產(chǎn)和制造合金。錫的主要化合物是，SnO、SnS、SnO2、SnO2、二鹵化物、四鹵化物等。 工業(yè)上有實(shí)用意義的其他錫化合物有氟硼酸亞錫、澳化錫、碘化錫、硫酸亞錫、 錫酸鈉等無機(jī)鹽，以及有機(jī)化合物。錫合金廣泛用于工業(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、國防的行業(yè)，常用于電子元件、焊料、保 險(xiǎn)絲等。

6、錫的化合物在工業(yè)上也有廣泛的用途，如二氧化錫在陶瓷工業(yè)中用作 釉的顏料和遮光劑，工業(yè)催化劑；硫酸亞錫主要用于錫電鍍工藝中，而錫的有 機(jī)化合物主要用于殺蟲劑和塑料工業(yè)中的穩(wěn)定劑和催化劑。錫的分布及冶煉企業(yè)我國錫礦主要分布在云南和廣西， 云南主要是個(gè)舊，個(gè)舊是有名的“錫都” c 廣西錫礦主要分布在丹池地區(qū)。丹池地區(qū)的錫冶煉始于南宋前期至今已有850年了。除廣西云南外，湖南、江西、廣東等地也是錫礦的產(chǎn)地。目前我國最大的錫冶煉廠是云南錫業(yè)有限公司。我國煉錫廠大多采用“錫 精礦”還原熔煉一粗錫火法精煉一焊錫電解或真空蒸儲(chǔ)一錫爐渣煙化處理的工 藝流程。1.2 錫的冶煉目前，錫的提取方法有火法和濕法兩種，其

7、中火法占主導(dǎo)地位，它包括煉前處理、還原熔煉、爐渣熔煉（煙化揮發(fā)）和粗錫精煉四個(gè)過程。來賓冶煉廠提煉 錫采用的是火法工藝。火法煉錫中又可分為反射爐熔煉、奧斯麥特爐熔煉和艾 薩爐熔煉等。但由于錫的資源分布比較散，目前大多數(shù)管理生產(chǎn)企業(yè)采用反射 爐熔煉為主，但反射爐煉錫也逐步被淘汰。錫的火法工藝流程如下圖1-1 :50-4珞.|一水觸用就觸力砂 變翩 史I反對(duì)井頸蹲排t11Tt融鑄 乙明 用肉 冷懿 竭融 W來賓冶煉廠錫生產(chǎn)工藝流程圖為下圖1-2 （2011年）圖1-1 錫的火法工錫精礦還原煤溶劑收塵煙氣反射爐熔煉布袋收塵煙塵粗錫官渣精煉iWj溫鍋煙化爐氧化鍋*煙氣（掉交）制粒塵粒結(jié)晶機(jī)布袋收塵合錫

8、鍋制粒錫錠錫精礦冶煉的工藝流程1.3錫的粗煉錫煉前處理錫煉前處理主要包括錫精礦的精選和錫精礦的焙燒。錫精礦的精選是成本較為低廉而有效的方法。當(dāng)冶煉廠處理的精礦來自較為分散且較小的礦山時(shí)，便會(huì)設(shè)有精選工序。精選一般可以選擇一種或幾種 處理方法，如重選、浮選、磁選等。具體的處理方法由處理的礦的具體情況而 定。錫精礦焙燒的主要目的是除去硫、 神和睇。因?yàn)榱蛟谝睙挄r(shí)會(huì)使錫呈SnS 揮發(fā)，降低了錫的直收率，神、睇則大部分進(jìn)入粗錫，精煉除去種、睇產(chǎn)出含 錫高的浮渣。為此，通常采用氧化焙燒及氧化還原焙燒方法，使硫、神和睇呈 SO?、As?O年口 Sb?O?氣態(tài)物質(zhì)揮發(fā)除去。錫精礦中各種硫化物受熱時(shí)將發(fā)生熱分

9、解，其主要反應(yīng)如下：2FeS7s)=2FeS(s)+S?4CuFeS?»=2FeS(s)+AS(g)4FeAs?»=4FeAs+A®g)錫精礦的焙燒方法包括氧化焙燒、氯化焙燒和氧化還原焙燒等。通常根據(jù) 錫精礦的品位來選擇焙燒方法。焙燒的設(shè)備按其主體設(shè)備可分為回轉(zhuǎn)窯焙燒、 多膛爐焙燒、流態(tài)化焙燒；按物料的運(yùn)行狀態(tài)又可分為固定床焙燒和流態(tài)化焙 燒。目前多采用流態(tài)化焙燒，其爐內(nèi)氧化或還原氣氛的控制方法一般為：提高 入爐風(fēng)量、減少配入礦料中的煤量，便可提高出爐煙氣中的。2、CO2、SO2錫精礦沸騰爐焙燒產(chǎn)物有錫焙砂、煙塵和煙氣。由爐子排料口溢出的產(chǎn)物叫 焙砂，各種收塵設(shè)備

10、捕集的物料叫煙塵，焙砂和煙塵總稱為錫焙燒礦。沸騰爐 焙燒技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要有下表1-1表1-1 ：沸騰爐焙燒技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)爐床能力(按錫焙砂計(jì))11 18t / (nf .d)錫回收率99.5%焙砂產(chǎn)出率90 94%煙塵產(chǎn)出率3.9 5.5%脫硫率91 96%脫礎(chǔ)舉83 92%脫睇率56 60%二、還原熔煉化錫精礦還原熔煉的原理與鉛鋅還原相同，但是在還原熔煉時(shí)，由于FeO與SnO的標(biāo)準(zhǔn)生成始很接近，所以使錫和鐵分離相當(dāng)困難。還原熔煉的設(shè)備目 前有反射爐、電爐、奧斯麥特爐等工藝設(shè)備，因?yàn)殡姞t不易處理高鐵物料，熔煉是產(chǎn)生的煙氣量較少，隨煙氣帶走的粉塵不多，電爐熔煉溫度高且還原氣氛 強(qiáng)，某些以還原的元素

11、進(jìn)入煙塵的量就多。由沸騰爐生產(chǎn)過來的錫焙砂，經(jīng)過配料，按照渣型的需要，把焙砂、還原 煤、石灰石及制粒煙塵按照一定的比例配料投入反射爐內(nèi)進(jìn)行還原熔煉。產(chǎn)出 粗錫送往精煉進(jìn)行進(jìn)一步的除雜，煙塵輸送到制粒，制料后返回配料，富渣送 煙化爐吹煉，回收其中的錫。錫精礦還原熔煉一般采用固體碳質(zhì)燃料作為還原劑，其還原過程是由下面兩個(gè)連續(xù)的氣-固反應(yīng)所組成：Sn02+ 2CO = Sn + 2CO2C + CO2= 2COSn02是被CO還原成金屬錫，CO的產(chǎn)生是通過C與CO2反應(yīng)得到的。上述反應(yīng)是在高溫下才會(huì)發(fā)生的，研究表明：錫精礦的還原在850c開始，但還原速率在10001050c的溫度范圍下才變得明顯，并

12、且此后溫度繼續(xù)升高 對(duì)還原過程的意義不大。三煙化爐處理富錫渣錫精礦還原熔煉發(fā)繞爐渣含錫較高，通常稱為富渣。由于還原熔煉的富渣含 錫較高，因而錫渣必須進(jìn)一步處理，處理方法有兩種，一種是還原熔煉法，另 一種是硫化揮發(fā)法。還原熔煉法，使錫鐵合金，及硬頭的形式產(chǎn)出一般采用反 射爐熔煉，國外也有個(gè)別的采用電爐熔煉。硫化揮發(fā)法一般在煙化爐內(nèi)進(jìn)行硫 化揮發(fā)，個(gè)別廠也有在卡爾多爐內(nèi)硫化揮發(fā)。煙化爐處理富渣工藝流程如圖1-3煙化爐工藝參數(shù)及控制I、爐溫：1150c 1250C。H、冷卻水出水溫度：小于 60 c田、鼓風(fēng)壓力：0.7X 1051.25X 105PaIV、一次風(fēng)量：1#煙化爐為25003000m3/

13、h, 2#煙化爐為30003500m3/h南 油黃秋就壓解空氣_|_SL煙 氣麻 海 -I- 淬|I %爐|儡驢.4A工制做|在即圜-楣 生1仄惶|-生卜1制粒布費(fèi)?二附 -幗 生'I岫.瞑II匕抓空:圖1-3 煙化爐處理富渣工藝流程V、二次風(fēng)量：1#煙化爐為65007000m3/h , 2#煙化爐為55006500m3/h。 汽化冷卻技術(shù)條件I、工作壓力：小于4.0X105Pa （表壓）。H、汽包壓力：基準(zhǔn)水位線土 50mm。m、給水壓力：3.5X 1058.5X 105Pa（表壓）IV、控制安全閥壓力：4.0X105Pa （表壓）四.錫的粗煉流程圖1-4EMOl(闡II ft7W(

14、W圖1-4 錫的粗煉1.4錫的精煉錫精礦還原熔煉產(chǎn)出的粗錫含有許多雜質(zhì)，即使是從富錫精礦煉出來的錫 其純度通常也不能滿足用戶的要求。為了達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)的精錫質(zhì)量要求，必須 進(jìn)行錫的精煉。在多數(shù)情況下，精煉時(shí)還能從粗錫中回收各種伴生金屬，如鈿、 鉛、鈿、銅等，這樣就可以提高原料的綜合利用率及降低精錫的成本，并減輕 環(huán)境的污染。粗錫中常見的雜質(zhì)有Fe、As、Sb、Cu、Pb、Bi、Al和Zn ,它們對(duì)錫的性 質(zhì)影響較大，具體表現(xiàn)如下：Fe：含F(xiàn)ew 0.005%對(duì)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，

15、含 As量限定在0.015%以 下。As會(huì)引起錫的外觀和可塑性變差，增加錫的黏度。含 As量為0.055%的錫 硬度會(huì)增加至布氏硬度8.7,錫的脆性也增大，錫的斷面成粒狀。Sb:含Sb量0.24%對(duì)錫的硬度和其他機(jī)械性能沒有顯著的影響；含 Sb 量升高到0.5%,錫的伸長率便降低，硬度和抗拉強(qiáng)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?yàn)镃u不僅形成有毒的化合物，還會(huì) 降低鍍層的穩(wěn)定性。如果含 Cu約為0.05%,會(huì)增加錫的硬度、拉伸強(qiáng)度和屈服 點(diǎn)。Pb:鍍層用的錫含Pb不應(yīng)大于0.04%,因?yàn)殂U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0.01%,以

16、保證食品的質(zhì)量。Bi:含0.057%Bi的錫，拉伸強(qiáng)度極限為13.72MPa（純錫為18.220.58MPa）、 布氏硬度為4.6 （純錫的為4.95.2）。Al和Zn :在鍍錫中含 Al或Zn不應(yīng)大于0.002%。含Zn大于0.24%時(shí)， 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1-5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)。火法精煉的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)過程中積壓的錫量 少。止匕外，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(jià)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

17、不同，原料及設(shè)備有差別，因而火法精煉流程也有區(qū)別。輒勒赫銅一硫能（開路處理）-高格海氧確除藉鋪解錨糊反珊堿一粒像一真空粗用真空粗錫圖1-5來賓冶煉廠錫火法精煉原則流程圖卜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：25± 1.5kg,尺寸符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。ii、外觀質(zhì)量：無飛邊毛刺，無明顯斑點(diǎn)。錫渣的熔煉硫化揮發(fā)法是將錫爐渣或富中礦高溫時(shí)，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(yàn) 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）

18、和鼓風(fēng)爐，試驗(yàn)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(shí)間。硫化揮發(fā)法在有硫化劑和還原劑的條件下，反應(yīng)機(jī)理為：C + O2 = = = CO 2C + 1/2 O2 = = = COSnO + CO = SnO + CO22 SnO +3/2 S 2 = 2 SnS + SO 2SnO + FeS = SnS + FeO Sn + 1/2 S 2 = SnS在煙化爐或回轉(zhuǎn)窯中，將復(fù)雜含錫物料與還原劑、硫化劑以及石灰石混合 投入爐內(nèi)，力口熱至1200C,由于硫化鐵的分解產(chǎn)生的硫與還原的 SnO或

19、Sn化合， 產(chǎn)生硫化錫，其易揮發(fā)進(jìn)入煙氣中，煙氣冷卻后被布袋或泡沫收塵器收集下來， 此時(shí)，錫及其他金屬元素在煙塵中都得到富集，錫可達(dá) 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(yīng)，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(shí)，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(shí)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

20、化，煙塵中的錫成氧化物， 煙塵含錫達(dá)到50 %左右，渣臺(tái)錫降到0. 1 %以下。1火法硫化揮發(fā)技術(shù)條件：1、 硫化劑的加入量按一下公式計(jì)算：W Ks x 0.269 G xw(Sn) +WS)式中G-處理的爐料量，KgWSn)-爐料中Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，w(S)爐料中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Ks-過量系數(shù)，實(shí)踐中一般為1.522、 還原劑使用粉煤，也可以使用重油和天然氣。3、 渣型：FeO為 35%-45% SiO2為 25%-35% Cag 6%-11% Al2Q 在10%U下。4、 供熱與供風(fēng)：利用粉煤供熱，溫度控制在 1200Co供風(fēng)，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

21、應(yīng)小于1.5、 爐內(nèi)壓力：一般為微負(fù)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。6、 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 0.07%-0.2% , Pb 0.02%-0.39% , Sb 0.01%-0.2%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。2.煙化爐的結(jié)構(gòu)當(dāng)前，錫冶金工廠所用的一種煙化爐，其尺寸和作業(yè)參數(shù) 為：風(fēng)口區(qū):寬2.15來，長L21米,面積2.6米6鳳嘴：8個(gè)，直徑35亳米，斷面12.5厘米,/個(gè)；風(fēng)嘴中心距

22、：110毫米；全水套，水套內(nèi)壁銷打：016 *50毫米5渣口 r 1個(gè)；爐氣出口的水套煙道:斷面0.88米、長7.26米，傾斜度103液渣靜置高度：0.83米，一般范闈0.7L1米；處理量：56噸/爐；壓縮空氣消耗;約50標(biāo)米V分；一次空氣壓力：071公斤/厘米，一次風(fēng)量占30%；二次空氣壓力：0.60.7公斤/厘米,二次風(fēng)量占70%；爐子長度，在爐寬一定之后，視需要處理的物料量而定，有 的煙化爐,長度為15入7.3米,錫冶煉用的煙化爐口前-既是 L21.4米，這與煉錫廠需要處理的物料量有關(guān)口煙化爐配用風(fēng)壓較商的風(fēng)機(jī)，工廠選用的風(fēng)機(jī)有:透平風(fēng) 機(jī)，空氣壓能機(jī)、三級(jí)離心式風(fēng)機(jī)和二級(jí)離心式風(fēng)機(jī)等匕

23、操作時(shí) 爐旁風(fēng)壓約1公斤/同米' 風(fēng)量按單位風(fēng)門區(qū)面積計(jì)為1747標(biāo) 米V米口分，一般為1925標(biāo)米"朱*分。三、在其他設(shè)仔中進(jìn)行磁化揮發(fā)工亞上除煙化爐之外還他用了回轉(zhuǎn)窯、m （短窯）和鼓風(fēng) 爐作為銅疏化揮發(fā)的設(shè)備。此外.實(shí)驗(yàn)巾還用過沸髓母和懸浮 爐，這兩種殳備的半工業(yè)試驗(yàn)都取得一定的效果，但尚未用于生 產(chǎn)口1 .回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)有一個(gè)工廠用回轉(zhuǎn)窯處理低品位錫精礦和富錫爐渣，銀月產(chǎn) 1。您噸錫，低品位錫精礦的化學(xué)成分列于表2 1所用的回轉(zhuǎn)窯直徑1.8米，長20米，傾斜度23、窯轉(zhuǎn)速1轉(zhuǎn)/分，窯的卸料端占全長一1的一段先襯7厘米厚的粘土陡,里面 5再襯25厘米的鐵磚，其余一|砌25厘

24、米粘土傳。爐襯磨損和腐蝕嚴(yán)重的部位在慟料端.可用46個(gè)月，溫度較低的部分可用9個(gè) 月。* 2-低寸的化學(xué)成曳2品名SnPb1】beSAsBiCaO飆5AItUaWOj低品位 錫精礦11130 .建0.0421輔心一0*18。170.2Q.1C.3比鼾植29-浮選相 靖礦117 2C.06140.10.16口 *19 0,21Q.62W22L7Z4-施質(zhì)錫 精玻靠4。11.5Q.3口0.14-0,10.3口 白2.D9fl.71需爐子燒粉煤供熱，消耗為150200公斤/小時(shí)：燃燒時(shí)用陰 個(gè)大氣壓的壓縮空氣將粉煤吹入爐中自扮煤要求含灰分少，以臧 輕煤灰污染煙塵的程度回拉富每耳處理含錫物料40。50

25、0噸，其中包括低品位錫精 礦約300噸，反射爐富渣(38%Sn, 610%Fjl215%C&Og 3056%Si。工和872%A】Qs)80120% 渣殼(520%Sn) 1015噸口通常的配料比為：物料精獷反射爐富港殂中返料粒度10亳米焦炭粒度30毫米石膏硫酸鈉公 斤 MO 100 1QQ150030爐作正常時(shí)，45分鐘處理這樣一批料.配卅前先將決料破碎至20富米，料中的含硫物質(zhì)是石膏和芒 硝(硫酸鈉),焦炭粒為還原禮料在窯內(nèi)被還原和硫化，于1050120(TC時(shí)錫揮發(fā)在這樣 的條件下，料中的鐵被還原和硫化，一部分成為銃，銃溶解一部 分硫化錫，故認(rèn)為料中含鐵不宜過多處理含鐵多的物料時(shí)

26、加入石英石，使鐵成氧化物造造&若料 中石英石較多則加石灰石。示意圖如醫(yī)21所示 在此爐中處理下列成分的礦石（卜1;U». 5啊 -一眄B12.37口作業(yè)中錫和錫的揮發(fā)很完全，產(chǎn) 出的渣中或2vBi和0.12%Sn也近幾年,近利:魯羅有兩個(gè)小型冶煤廠用轉(zhuǎn)爐處理低品位錫精礦和富礦4褊宜徑2.8米，長1,95米燒油供熱,并燃燒成還原信由原料加黃鐵礦在爐內(nèi)作揮發(fā)熔煉.錫成硫化物 揮發(fā)廣隨之在g氣中氧化成氧化錫口由原料到煙上，含銀量提制 7倍，原料含錫3%則得到的煙塵卸錫20%,原料含錫7%,煙塵 含錫50% °由于加黃鐵礦較多（理詒需要量的400%）,爐料館化后與爐 氣接觸

27、面小，不易氧化,生成一些銃.故熔煉產(chǎn)品為：煙塵、爐 液和疑由爐渣含錫約1 %,毓含錫的15%。這兩個(gè)冶煉廠使該礦區(qū)的低品位錫精礦和富礦得到處理，官 集成為適于還原熔煉的原料。與間轉(zhuǎn)窯相比，轉(zhuǎn)爐對(duì)爐料的化學(xué)成分要求放寬廣爐料熔 化后揮發(fā)條件仍然較好，料在爐內(nèi)可以延K揮發(fā)時(shí)向，錫的揮發(fā) 比較完全，但與回轉(zhuǎn)窯一樣，爐氣與爐料僅限干料堆表面接觸， 揮發(fā)速度較小.三 主要技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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(jì)指標(biāo) 時(shí)，可批判的參考引用同類型工廠企業(yè)的實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)，對(duì)于未來在工業(yè)條件下獲得實(shí)踐證實(shí)的科學(xué) 研究資料，應(yīng)給以充分的估計(jì)。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

28、證的 主要技術(shù)條件和主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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(duì) 煙化效果影響很大，較適宜的作業(yè)溫度在1150c -1280 C.煙化爐的實(shí)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1150-1280 C1200-1250C1250-1300 C 1200 1300C2爐內(nèi)壓力： 煙化爐一般為微負(fù)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次風(fēng)量 30 35二次風(fēng)量 65704 一次風(fēng)壓 Kpa 49 69 二次風(fēng)壓 kPa 88 108煙化爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo):1床能率：床能力一般為2530t/m2.d一些工廠實(shí)例：柳州冶煉廠廠名云

29、錫一冶平桂冶煉廠衡陽冶煉廠床能力 16.6730.39 24.6837.779.99717.257 8 13(t/m 2.d )2錫的揮發(fā)率： 煙化爐錫地?fù)]發(fā)率是指揮發(fā)的錫量與 入爐錫金屬之比的百分?jǐn)?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=X 100%入爐錫金屬量柳州冶煉廠 衡陽冶煉廠87.70 96.6897.95一些工廠實(shí)例 云錫一冶 平桂冶煉廠 94.92 99.39 96.91 98.293作業(yè)周期： 指煙化爐吹煉一爐爐料所需時(shí)間h/爐云錫一冶柳州冶煉廠2.53.0平桂冶煉廠1.5 2.52.04裝料量：t/爐.一些工廠實(shí)例：云錫一冶柳州冶煉廠平桂冶煉廠61522.52

30、.2 2.85硫化劑率 是指硫化劑量占爐料量的百分?jǐn)?shù)。在此時(shí) 指黃鐵礦的消耗量.云錫一冶柳州冶煉廠衡陽冶煉廠6 127.21219.96煙化爐的燃料率：一般為2030%.云錫一冶柳州冶煉廠衡陽冶煉廠24 3027.17 32.5745.91 75.447棄渣含錫-%云錫一冶柳州冶煉廠平桂冶煉廠0.074 0.086小于 10.10.2四冶金計(jì)算1）詳細(xì)計(jì)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(jì)算過程中所采用的數(shù)據(jù)，都應(yīng)該根據(jù)參 考文獻(xiàn)或是工廠實(shí)踐，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐、試驗(yàn)與半 工業(yè)性試驗(yàn)規(guī)模以上的科學(xué)研究證實(shí)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

31、冶金計(jì)算包括：A物料平衡計(jì)算配料計(jì)算空氣消耗量、煙氣成分和數(shù)量計(jì)算根據(jù)計(jì)算結(jié)果列出物料平衡表計(jì)算原始條件1、錫反射爐熔渣的主要化學(xué)成分表1成 分SnPbZnCuAsSbSBiFeO含10.80.21.10.00.10.00.80.046.量365261156823164512成分SiO2CaOMgO其它合計(jì)含量21.022.0250.62616.893100.002、硫化劑的主要成分（%表2成 卜SnPbZnCuAsSbSBiFeO含 量0.580.0751.5220.8530.5360.00831.420.21661.22成分CaOMgO其它合計(jì)含量2.412 0.635 0.523 10(

32、).003、粉煤的主要成分（%表3成 卜CHN2QSWA%64.312.580.424.3553.762.0522.525灰分成分%成 分FeOSiO2CaOMgO其它合計(jì)%9.2146.693.101.1139.87100.00008660（一）物料平衡計(jì)算：配料計(jì)算：A加入物料1、硫化劑加入量計(jì)算：錫在錫爐渣中一般 以Sn,SnO,SnO形態(tài)存在。SnO雖不能直接與 硫化劑反應(yīng)，但因在硫化過程中保持一定的還 原氣氛，SnO將被還原成易于的SnO及Sn,故 硫化可按下式進(jìn)行：FeS2= FeS+1/2S2SnO+ FeS=SnS+FeO2Sn+ S2=2 SnS2 SnO+1.5 S 2=2

33、 SnS+SO硫化劑的成分如下表2根據(jù)上述反應(yīng)，應(yīng)加入的硫化劑量可按下 式計(jì)算：0.269x錫爐渣量x爐渣含錫硫精礦加入量=K-硫化劑中硫的百分含量其中K為過量系數(shù)取1.6131.613x 0.269 x 100 x0.10836貝4硫精礦力口入量=14.96 kg0.3142硫精礦各成分?jǐn)?shù)量如下：Sn=14.96X 0.0058=0.087 kgPb=14.96X 0.00075=0.011 kgZn=14.96X 0.01522=0.23 kgCu=14.96X 0.00853=0.128 kgAs=14.96X 0.00536=0.080 kgSb=14.96 X 0.00008=0.0

34、012 kgS=14.96X 0.3142=4.70 kgBi=14.96 X 0.00216=0.032 kgFeO=14.96X 0.6122=9.159 kgCaO=14.96X 0.02412=0.361 kgMgO=14.96< 0.00635=0.0950 kg其它=0.0758 kg合計(jì) 14.78 kg2、粉煤加入量，取粉煤對(duì)錫爐渣的消耗量為 34.56%.則取粉煤量 34.56% X 100=34.56 kg粉煤成分表如下：成CHN2O2SWA分%64.312.580.424.3553.762.0522.525進(jìn)入熔體的粉煤灰數(shù)量為：100 X 0.3456 X 0.2

35、2525=7.785 kg粉煤灰中各成分?jǐn)?shù)量如下：FeO=7.785X 0.0921=0.7170 kgSiO2=7.785 X 0.4669=3.6348 kgCaO=7.785X 0.03108=0.2420 kgMgO=7.785< 0.01116=0.0869 kg其它 7.785 X 0.39876=3.1043 kg合計(jì) 7.785 kg以上計(jì)算結(jié)果包括錫爐渣，硫精礦及粉煤灰成分?jǐn)?shù)量分布在下表，用于計(jì)算返回品名稱SnPbZnCuAsSbSBiFeOSiO2CaOMgO其它合計(jì)錫爐渣10.8360.2521.1610.0150.1680.0230.8160.04546.1221

36、.022.0250.62616.893100.00硫精礦0.075814.960.0870.0110.230.1280.0800.00124.700.0329.1590.3610.0950粉煤灰0.71703.63480.24200.08693.10437.785合計(jì)10.9230.2631.3910.1430.2480.02425.5160.07755.99624.56482.6280.807920.1631122.7453、返回品一煙道塵根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐入爐物料在硫化揮發(fā)過程中，進(jìn)入煙道塵的分配率如下：%Sn Pb ZnCu AsSb S Bi FeO8.006.716.962.727.586

37、.71 2.744.56 2.60SiO2CaO MgO 其它3.23 2.03 2.03 8.00可按入爐物料和進(jìn)入煙道塵的分配率計(jì)算 出入爐物料經(jīng)煙化爐硫化揮發(fā)后，應(yīng)產(chǎn)出的返 回?zé)煹缐m的數(shù)量和成分.返回品是循環(huán)的，故 應(yīng)按下式計(jì)算：N fNi=1- 族式子中Ni進(jìn)入煙道塵各元素的數(shù)量，kg;N1各元素在煙化爐料(不包括煙道塵)的數(shù)量，kg爐一各元素進(jìn)入煙道塵的分配率各元素 進(jìn)入煙道塵的數(shù)量計(jì)算如下：Sn= (10.923 X 0.08 ) + ( 1-0.08 ) =0.95 kg 17.64%Pb=( 0.263 X 0.0671 ) + (1-0.0671 ) =0.0190.35%Z

38、n= (1.391 X 0.0696 ) + ( 1-0.0696 ) =0.10 kg 1.96%Cu=( 0.143 X 0.0272)0.07%:(1-0.0272 )0.0040As=(0.248 X 0.0758)0.37%士 (1-0.0758)=0.0200.0671)0.03%0.0456)0.07%Sb=(0.0242 (1-0.0671)=0.0017Bi=(0.077 (1-0.0456)=0.0037FeO=(55.996 X 0.026):(1-0.026)=1.49X 0.0323)15.23%kg 27.67%SiO2=(24.5648(1-0.0323)=0.8

39、2 kgCaO =2.628 X 0.0203) + (1-0.0203 ) =0.050.0203)0.32%0.93%MgO=(0.8079 (1-0.0203)=0.017 kgS=(5.516 X 0.0274) +(1-0.0274)=0.16 kg 2.97%其它=(20.1631 X0.08) + (1-0.08 ) =1.7532.5%5.3854 kg100%計(jì)算結(jié)果表明, 爐渣的5.3553%, 故本例在計(jì)算中， 不加硫化劑。應(yīng)返回的煙道塵很少，僅為 但其含硫較高，約為2.8%。 已取過量1.613倍，故不必全部入爐物料的數(shù)量與成分，現(xiàn)投入量總表如下:物料 名稱SnPbZn

40、CuAsSbBiFeOSiO2錫爐渣10.7360.2321.2610.0150.1580.0230.04546.3221.07煙道塵0.940.0170.110.00390.0190.00170.00371.500.82硫精礦0.0710.0110.210.1260.0790.000890.0329.063粉煤0.71063.6026合計(jì)11.7470.261.5810.14490.2560.025590.080757.593625.4926物料 名稱SCaOMgOCHONHO其它合計(jì)錫爐渣0.8162.0150.62616.683100.00煙道塵0.150.050.021.725.355

41、3硫精礦4.660.3560.09390.077314.78粉煤1.300.23980.086122.290.891.4950.130.663.135934.566.9262.66080.82622.290.891.4950.130.6621.6162154.69532、產(chǎn)出物.錫爐渣的煙化產(chǎn)出物主要有煙塵，煙道塵及 棄渣。1煙塵：入爐物料中各組分進(jìn)入煙塵的分配如下：組分 Sn Pb Zn CuAs Sb S Bi分配率 90.23 90.99 69.52 8.8271.97 70.11 5.91 80.58組分 FeO SiO2CaO其它MgO2.8955.38%5.75%0.07%0.94

42、%0.1%2.14%0.34%5.69%分配率 1.93.982.67 20各組分進(jìn)入煙塵數(shù)量如下：Sn 11.747 X 0.9023=10.6kgPb 0.26 X 0.9099=0.237kg1.24%Zn1.581X0.6952=1.1kgCu0.1449X0.0882=0.013kgAs0.256X0.7197=0.18kgSb0.02559 X0.7011=0.02kgS6.926X0.0591=0.41kgBi0.0807X0.8058=0.065kgFeO 57.5936 X 0.019=1.09kgSiO2 25.4326 X 0.0398=1.01kg5.28%MgO 0.

43、826 X 0.0289=0.024kg0.13%CaO 2.6608 X 0.0267=0.071kg0.37%其它 21.6162 X 0.2=4.32kg22.57%合計(jì)19.14k,100%2、返回品（煙道塵），返回品煙道 塵，除用公式計(jì)算外，在全部加入物（爐渣、 硫化劑、粉煤、返回品等）的數(shù)量和成分已 知時(shí)，即有了投入物料混總，煙道塵的數(shù)量 和成分，也可用加入物與各成分在煙塵中分 配率的乘積算出，計(jì)算從略.3損失、入爐物料中各組分的損失 按加入物的1%+算：Sn 11.747 X 0.01=0.117 kgPb 0.26 X 0.01=0.0026 kgZn 1.581 X 0.01

44、=0.02 kgCu 0.1449 X 0.01=0.001 kg As 0.256 X 0.01=0.003 kg Sb 0.02559 X 0.01=0.0003 kgS 6.926 X 0.01=0.07 kgBi 0.0807 X 0.01=0.0008 kg FeO 57.5936X0.01=0.58 kg SiO2 25.4926 X 0.01=0.25 kg MgO 0.826X 0.01=0.008 kg CaO 2.6608X0.01=0.03 kg 其它 21.6162 X 0.01=0.22 kg合計(jì)1.3027kg4爐渣 在上述計(jì)算的基礎(chǔ)上，用 差額法可以初步算出爐渣的

45、數(shù)量和成分。Sn 11.747-10.6-0.94-0.117=0.09kg 0.09%Pb0.26-0.237-0.017-0.0026=0.00340.0035%Zn 1.581-1.1-0.11-0.02=0.3510.36%Cu0.1449-0.013-0.0039-0.001=0.1270.13%Sb0.02559-0.02-0.0017-0.0003=0.000360.004%Bi0.0807-0.065-0.0037-0.0008=0.01120.01%FeO57.5936-1.09-1.50-0.58=54.423656.1%SiO225.4936-1.01-0.82-0.25

46、=23.413624.12%CaO2.6608-0.071-0.05-0.03=2.50982.59%MgO0.826-0.024-0.02-0.008=0.774kg0.80% 其它21.6162-4.32-1.72-0.22=15.3562kg15.82%合計(jì)97.0602 kg 100.00%碑入渣量的計(jì)算：根據(jù)實(shí)踐物料中約2%勺碑進(jìn)入煙氣，故進(jìn)入渣的碑量為 0.256-0.18-0.019-0.003-0.25 6X0.02=0.049 kg 0.05% 硫入渣量計(jì)算 按實(shí)踐物料中5%勺硫進(jìn)入煙氣，故硫入渣量計(jì)算如下：6.926-0.41-0.15-0.07-6. 926X0.5=2.

47、833 kg 2.92%5溶劑加入量：錫爐渣煙化適宜的渣型K=11.1 ,其主要成分：FeO5A 55% SiO 2 26 28%CaO 6H 8%從初算的爐渣成分看，與較適宜的爐渣相 比，渣中SiO2偏低，而CaO則明顯不足，需配入石灰石和石英溶劑，取 CaO FeO=8:55 SiO 2FeO=28:55,則選用的溶劑成分表如下：%溶劑 名稱FeOSiO2CaOMgO其它合計(jì)石英2.8389.18 10.267.73100.00石灰 石53.00 :3.2043.80溶劑加入量計(jì)算如下：(1) 石灰石加入量：設(shè)加入為X kg石灰石，28 0.53X+2.5098U =5554.4236X=

48、10.2 kg即加入石灰石10.2 kg.(2) 石英加入量設(shè)石英溶劑加入量為Y,280.8918Y+23.41365554.4236+0.0283YY=4.89kg28X2.838 X0.26石英的溶劑率為=89.18%-X 100%-X 100%=87.7%55556棄渣成分及數(shù)量：加入溶劑后的爐渣即為本計(jì)算的棄渣，棄渣成分及數(shù)量如下表所示：棄渣硅酸度K=1.05名 稱單 位SnPbZnCuAsSbS爐 渣kg0.09 ().00340.3510.1270.0490.000362.8333石灰kg石石英kg棄 渣kg0.09 ().00340.3510.1270.0490.000362.8

49、333%0.08 ().000.310.11 (0.00.002.463403名 稱單 位BiFeOSiO2CaOMgC其它合計(jì)爐 渣kg0.011254.423623.41362.50980.77415.356299.9422石 灰 石kg5.40 (0.330.2210.2石 英kg0.144.360.010.384.89棄 渣kg0.011254.56427.7747.92，1.10420.206115.033%0.009747.4324.146.88 (0.9617.57100.00空氣消耗量，煙氣成分和數(shù)量.A空氣消耗量：根據(jù)配料的計(jì)算：100千克錫爐 渣硫化揮發(fā)消耗的粉煤數(shù)量和成分

50、見表：1粉煤在煙化爐內(nèi)燃燒需要的氧量.(1)碳燃燒需氧量碳燃燒需氧量可按下式反應(yīng)需氧量的90%十算；C+O 2=CO32需氧量 34.56 X 64.51%X 0.9=53.51 kg12(2)氫燃燒需氧：按下式計(jì)算2H+Q=2HO36需氧量 34.56 X2.58%X0.9 -=6.42 kg4(3) 硫燃燒需要的氧，按下式. S+O=SO需氧量 34.56 X 0.0376 X 0.9=1.17 kg(4) 粉煤燃燒需要的氧 53.51+6.42+1.17=61.1 kg粉煤含氧1.505 kg粉煤實(shí)際需要的氧61.1-1.505=59.595 kg體積為41.70m22粉煤燃燒空氣需要量.77X 59.595(1)干空氣需要量=199.5123鼓入的干空氣量為59.595+199.51=259.1159.595 kg O2帶入的 N2=- g 體積為 159.61 m2.L 門濕=L n干 查表t=19 °C時(shí), Ln