[发明专利]用锡熔炼烟尘生产七水硫酸锌及粗锡和粗铅的方法

摘要

本发明公开了一种用锡熔炼烟尘生产七水硫酸锌及粗锡和粗铅的方法，包括以下步骤：（1）原料预处理；（2）稀硫酸溶液浸出分离锌；（3）粗硫酸锌溶液净化与制取七水硫酸锌；（4）富锡渣电炉熔炼锡铅合金；（5）锡铅合金采用常规熔析法（温度500oC～600oC）和凝析法（温度230oC～240oC）精炼，将合金中Sn+Pb品位提高至94%～96%。将精炼渣返回电炉熔炼配料处理；（6）高温真空蒸馏生产粗锡和粗铅。本发明能有效利用锡熔炼烟尘，节省资源，综合回收锡、铅、锌、铜等金属。

主权项

1.一种用锡熔炼烟尘生产七水硫酸锌及粗锡和粗铅的方法，其特征在于：其按以下步骤完成，（1）、原料预处理:锡熔炼烟尘（包括电炉锡烟尘、反射炉锡烟尘和电炉二次锡烟尘）干燥脱水至5质量%以下，筛除机械夹带的≥8mm的铁块、炉渣，木条和石头等杂物;（2）、稀硫酸溶液浸出分离锌:常温及搅拌条件下，3种锡熔炼烟尘原料分别用稀硫酸溶液，经3段逆流浸出—洗涤工艺处理（技术条件如下表所示）分离锌，得到粗硫酸锌溶液和富锡渣; 锡熔炼烟尘3段逆流浸出—洗涤工艺技术条件（3）、粗硫酸锌溶液净化与制取七水硫酸锌:①锌粉置换除铜:粗硫酸锌溶液浓度28～32^oBe，pH值2.0～2.5，含Cu 1.0～2.0g/L；在55^oC～65^oC温度及搅拌条件下，用Zn质量品位≥98%的锌粉置换除铜；每槽（次）处理10 m³～12 m³溶液，锌粉用量32～48kg/槽，分多次加入，反应时间40～60min，终点pH值4.0～4.2；经压滤机压滤后得到除铜溶液和铜渣；除铜液含Cu 0.04 g/L～0.09g/L，除铜率94%～96%，铜渣产出量（干计）70～200kg/槽，铜品位8.95%～14.10%;②中和水解法除杂质:将除铜后液在55^oC～75^oC温度及搅拌条件下，用ZnO质量品位≥97%的氧化锌粉中和水解除Fe、Sb、Al等杂质；每槽（次）处理10～12 m³溶液，氧化锌粉用量10～16kg/槽，反应时间1.5～2.0h，反应终点pH值5.2～5.4；压滤后得到硫酸锌净化后液及中和渣；净化液浓度30～32 ^oBe，杂质元素含量（g/L）Fe 0.001～0.0001， Sb 0.01～0.02，Al 1.68～2.42；中和渣产出量（干计）160～220kg/槽，用水洗涤后返回电炉熔炼配料处理;③浓缩结晶制取七水硫酸锌:将硫酸锌净化液澄清后，在10 m³真空蒸发浓缩、冷却结晶槽中浓缩至浓度50～52^oBe，然后转入冷却结晶至24～26^oC温度，再经LWL350型高速螺旋离心机分离结晶母液，得到质量符合Ⅱ类一等品的七水硫酸锌成品；每槽约9 m³的浓缩锌溶液可产出3.8～4.6t ZnSO₄·7H₂O；将结晶母液返回锌粉置换除铜工序再净化后循环复用;(4）.富锡渣电炉熔炼锡铅合金:①3种锡熔炼烟尘原料分离锌后的富锡渣，分别于320^oC～360^oC温度干燥脱水至12～16质量%，然后按质量比1：1：1将3种富锡渣混合均匀得到富锡渣混合料;②富锡渣混合料以石灰石为熔剂，煤炭作还原剂，用800KVA矿热电炉熔炼;③配料比：富锡渣混合料：返料：石灰石：还原煤的比例为100：5～6：4～5：9～10（质量比）;④进料方式为分批进料，每隔2h进一批炉料，每批炉料平均质量为干计炉料2t;⑤熔炼方法及指标：采用埋弧熔炼，间歇式作业操作；正常炉况下，放渣时，炉膛底部保留适量液态炉渣用于起弧，加入第一批新炉料后，炉温最低降至约550^oC；熔炼期间，最高炉温1400^oC～1500^oC；熔炼一炉加炉料11～12批；熔炼周期22～24h；主要技术经济指标：锡铅合金产率40%～42%，金属品位：Sn 60%～66%，Pb 20%～24%；炉渣产率22%～27%，炉渣含Sn 1.0%～1.5%，Pb 0.8%～1.2%；烟尘率18%～22%，经收尘系统和烟气喷淋装置回收后返回电炉配料；富锡渣一次熔炼金属直收率：Sn 74%～77%，Pb 76%～78%，总回收率：Sn 98%～99%，Pb 98%～99%；熔炼每吨炉料电能耗860～1060KW·h;(5）锡铅合金采用常规熔析法（温度500^oC～600^oC）和凝析法（温度230^oC～240^oC）精炼，将合金中Sn+Pb品位提高至94%～96%；将精炼渣返回电炉熔炼配料处理;(6） 高温真空蒸馏生产粗锡和粗铅:①精炼后的锡铅合金选用内热式多级连续蒸馏真空炉分离铅和锡；真空炉日处理量：8～10t/d；额定功率：130KVA;②真空蒸馏炉技术条件：炉内发热器容量：90～92KVA；工作电压18～20V，工作电流：3000A；炉内工作压力：4.0～2.6Pa；炉温：350^oC～400^oC；蒸发盘最高温度1400^oC～1700^oC；炉子冷却水耗量：2.0～2.5 m³/h;③作业过程及指标：采用连续作业制度进行蒸馏；锡铅合金加入量每小时330～340kg， 24h共加8t锡铅合金，产出粗锡5.6～5.9t，锡品位95%～97%，含铅4%～2%；产出粗铅约2t，铅品位≥96%，含锡≤0.6%；锡蒸馏直收率≥98%，铅挥发度≥90%,处理每吨锡铅合金电能消耗指标为380～420kw·h，所述电炉锡熔炼烟尘主要化学成份质量百分比为Sn 19.78，Pb 12.30，Zn 26.32，Cu 0.35，As 1.69，Sb 0.62，S 1.25， FeO 1.41，CaO 1.12，SiO₂ 1.40，Al₂O₃ 1.68；反射炉锡熔炼烟尘主要化学成份质量百分比为Sn 28.28，Pb 10.59，Zn 12.45，Cu 0.18， As 0.96，Sb 0.01，S 1.96，造渣元素18～22；电炉二次锡熔炼烟尘主要化学成份质量百分比Sn 25.24，Pb 2.42，Zn 34.74，Cu 0.30，As 2.41，Sb 0.18，S 0.75，FeO 1.08，CaO 0.34，SiO₂ 2.51，Al₂O₃ 1.48。