阅读说明：本技术 一种热态粗锡真空低能耗脱杂的方法 (Vacuum low-energy-consumption impurity removing method for thermal-state crude tin ) 是由 陈云 袁海滨 谢云华 唐都作 徐万立 丁剑 李俊杰 刘庆东 张瑜梅 李志禄 于 2021-09-26 设计创作，主要内容包括：一种热态粗锡真空低能耗脱杂的方法,将锡还原熔炼炉产出的粗锡,放入受锡锅后,在受锡锅上罩上真空罩；将真空罩通水进行冷却,同时开启真空泵,将真空罩抽真空至100Pa以下,并保持0.5h～2h,利用还原熔炼炉产出粗锡的余热进行热态粗锡的真空蒸馏脱杂；关闭真空泵,卸压到常压后,关闭冷却水将真空罩从受锡锅上移除；将冷凝在真空罩上的挥发物取下,即得到脱杂的热态粗锡。本发明有效利用了还原熔炼产出粗锡的余热,实现As、Bi、Pb、Sb等杂质与锡的分离,杂质脱除过程能耗低,高效、环保。(A method for removing impurities from hot crude tin in vacuum with low energy consumption comprises placing crude tin produced by a tin reduction smelting furnace into a tin receiving pot, and covering the tin receiving pot with a vacuum cover; cooling the vacuum cover by introducing water, simultaneously starting a vacuum pump, vacuumizing the vacuum cover to be below 100Pa, keeping for 0.5-2 h, and performing vacuum distillation and impurity removal on the thermal crude tin by using the waste heat of the crude tin produced by the reduction smelting furnace; closing the vacuum pump, releasing the pressure to normal pressure, and closing cooling water to remove the vacuum cover from the tin receiving pot; and taking off the volatile matter condensed on the vacuum hood to obtain the miscellaneous removed thermal state crude tin. The method effectively utilizes the waste heat of the crude tin produced by reduction smelting, realizes the separation of impurities such As As, Bi, Pb, Sb and the like from the tin, and has low energy consumption in the impurity removal process, high efficiency and environmental protection.)

一种热态粗锡真空低能耗脱杂的方法

技术领域

本发明属于有色金属冶炼技术领域，具体涉及对锡精矿或其他含锡物料经还原熔炼放出的粗锡进行脱杂的方法。

背景技术

锡精矿或其他含锡物料经还原熔炼产出的粗锡含有许多杂质，即使是从富锡精矿炼出的锡，其纯度通常也不能满足用户的要求。粗锡中常见的杂质有铁、砷、锑、铜、铅、铋、硫等，他们对锡的性质影响较大，为了达到标准牌号的精锡质量要求，需要进行锡的精炼，在多数情况下，精炼时还能提高原料的综合利用率并减轻对环境的污染。

各冶炼厂生产的粗锡成分波动范围很大，这主要取决于锡精矿的成分、精矿炼前处理作业及处理的工艺流程等。粗锡精炼有火法冶金和湿法冶金(电解)两种方法，目前，世界主流的粗锡精炼方法是火法冶金。火法的优点是生产能力较高，并且不使金属长期停滞在生产过程中，积压的锡量少。

各炼锡厂粗锡所含杂质不同，生产规模不同，以及原材料供应及设备条件不同，因而火法精炼流程也不一样。对于熔炼含杂质少的高品位精矿所产的粗锡，如印度尼西亚、泰国等，只用1～2道火法精炼作业就能得到精锡，精炼回收率(泰国)达到99.45％。处理粗锡含杂质高的火法精炼流程比较长，如我国个旧市的云南锡业公司，由于产出的粗锡杂质含量高，采用如图2所示的火法精炼原则流程，其中每一道作业除去一种或者两种杂质，而有的杂质在几种作业中逐步除去。例如砷就在三个作业中相继除去(离心除铁、砷，凝析除铁、砷，加铝除砷、锑)。

目前所采用的锡火法精炼方法，连续结晶机除铅、铋工序操作环境差，环境污染大，工人劳动强度大，同时会产出大量富含锡的精炼渣，降低了企业的经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种热态粗锡真空低能耗脱杂的方法，解决目前处理含杂质高的粗锡火法精炼方法存在的生产环境差、环境污染大、工人劳动强度大等问题。

本发明采取的技术方案如下：

一种热态粗锡真空低能耗脱杂的方法，方法步骤如下：

S1：将锡还原熔炼炉产出的粗锡，放入受锡锅后，在受锡锅上罩上真空罩；

S2：将真空罩通水进行冷却，同时开启真空泵，将真空罩抽真空至100Pa以下，并保持0.5h～2h，利用还原熔炼炉产出粗锡的余热进行热态粗锡的真空蒸馏，As、Bi、Pb、Sb相继挥发；

S3：关闭真空泵，卸压到常压后，关闭冷却水；

S4：将真空罩从受锡锅上移除；

S5：将冷凝在真空罩上的含As、Bi、Pb、Sb的挥发物取下，留在受锡锅中的物料即为脱杂的热态粗锡。

上述步骤S2中，利用还原熔炼炉产出粗锡的余热进行真空蒸馏时，如果粗锡余热份热量不足，可对受锡锅加热进行辅助加热。

进一步地，所述热态粗锡的真空蒸馏脱杂，脱除的杂质至少为As、Bi、Pb、Sb。

进一步地，所述含As、Bi、Pb、Sb的挥发物为高杂粗铅。

本发明将还原熔炼炉产出的粗锡，采用真空蒸馏脱杂，充分利用还原熔炼产出粗锡的余热(粗锡还原熔炼产出粗锡通常有900℃～1100℃的温度)进行真空蒸馏，将As、Bi、Pb、Sb等杂质与锡进行分离。

本发明采用真空蒸馏法，降低系统压力，可以在比锡的沸点低得多的温度下，使铅、铋、砷、锑的蒸气压力大于系统压力而挥发出来。如表1所示：

表1.锡、铅、铋、锑、砷蒸气压随温度(K)变化表

上表中所用温度为热力学温度，与摄氏温度t的关系是：T(K)＝273.15+t(℃)。

本发明有效利用了还原熔炼产出粗锡的余热，实现As、Bi、Pb、Sb等杂质与锡的分离，杂质脱除过程能耗低，高效、环保。粗锡经过真空处理后，杂质含量大幅下降，减轻了后续精炼系统压力，产出精炼渣大幅减少，挥发物还可以直接出售，减少精炼返回投入。

本发明方法简单，易于操作，绿色环保，为粗锡的脱杂处理提供了一条有效途径，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明方法工艺流程图；

图2为现有技术的火法精炼流程图。

具体实施方式

本发明的热态粗锡真空低能耗脱杂的方法，工艺流程如图1所示。具体的方法步骤如下：

S1：将含锡物料经还原熔炼炉熔炼，产出得到粗锡，将粗锡放入受锡锅中，在受锡锅上罩上真空罩；

S2：将真空罩通水进行冷却，同时开启真空泵，将真空罩抽真空至100Pa以下，并保持0.5h～2h，利用还原熔炼炉产出粗锡的余热进行热态粗锡的真空蒸馏，As、Bi、Pb、Sb等杂质相继挥发被脱除。还原熔炼炉产出粗锡通常在900～1150℃之间，正好处于锡的蒸气压以下，而在As、Bi、Pb、Sb等杂质的蒸气压上，因而可以实现锡与As、Bi、Pb、Sb等杂质的分离。挥发顺序是按所需的温度由低到高为Bi、Pb、Sb、As。真空蒸馏脱杂时，如果粗锡的余热热量不足，可以对受锡锅加热进行辅助加热。在真空蒸馏脱杂时产生的挥发物为含有As、Bi、Pb、Sb的高杂粗铅，可以直接出售；

S3：关闭真空泵，卸压到常压后，关闭冷却水；

S4：将真空罩从受锡锅上移除；

S5：将冷凝在真空罩上的含As、Bi、Pb、Sb的挥发物取下，留在受锡锅中的物料即为脱杂的热态粗锡。

本发明方法所用受锡锅和真空罩均为现有技术装置。

实施例1

将还原熔炼炉产出的粗锡(成份Sn 93％，As 1.5％，Pb 2％，Bi 0.4％，Sb0.6％)，放入真空炉中，抽真空至10Pa以下，进行1h的真空挥发，产出粗锡成份为：Sn95.5％，As 0.54％，Pb 0.31％，Bi 0.06％，Sb 0.25％，产出挥发物成份为：As 28％，Pb50％，Bi 10％，Sb 10％。粗锡成份得到大幅改善，降低了后续精炼系统处理压力。挥发物作为高杂粗铅出售。

实施例2

将还原熔炼炉产出的粗锡(成份Sn 91.5％，As 1％，Pb 3％，Bi 0.3％，Sb0.8％)，放入真空炉中，抽真空至70Pa以下，进行1.5h的真空挥发，产出粗锡成份为：Sn95.5％，As 0.37％，Pb 0.47％，Bi 0.05％，Sb 0.33％，产出挥发物成份为：As 16％，Pb64％，Bi 6％，Sb 12％。粗锡成份得到大幅改善，降低了后续精炼系统处理压力。挥发物作为高杂粗铅出售。

实施例3

将还原熔炼炉产出的粗锡(成份Sn 91.5％，As 0.5％，Pb 4％，Bi 0.2％，Sb0.3％)，放入真空炉中，抽真空至100Pa以下，进行2h的真空挥发，产出粗锡成份为：Sn95.8％，As 0.18％，Pb 0.63％，Bi 0.03％，Sb 0.13％，产出挥发物成份为：As 8％，Pb83％，Bi 4％，Sb 4％。粗锡成份得到大幅改善，降低了后续精炼系统处理压力。挥发物作为高杂粗铅出售。

效果分析

本发明还原熔炼炉产出的粗锡直接放出真空炉中，抽真空至100Pa以下，利用其自带的余热，进行0.5h～2h的真空挥发，使粗锡中杂质元素As、Bi、Pb、Sb等以气体形式挥发，通过冷凝收集形成多元合金出售，粗锡中的As、Bi、Pb、Sb等杂质元素大幅降低，大大减轻了后续精炼系统的压力，同时，充分利用了还原熔炼炉产出粗锡的余热，与传统处理工艺相比，环保效果好，回收效率高，在冶炼过程中热利用率提高，有利于生产成本的降低，产出的冷凝物为多无金属，能有效防止环境污染，同时也从处理的过程中获得益处，符合现在的企业发展。

最终，以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。