一种电弧炉冶炼制备再生锡的方法技术

本申请公开了一种电弧炉冶炼制备再生锡的方法。将含锡废弃物干燥，与处理后的锡渣混合，两者混合制粒，然后与其他辅料混合搅拌，升温，电弧炉提炼，对反应后的气液固三态分别做如下处理：炉内所形成的锡渣，进行破碎处理；炉内所形成的高温烟气经过冷却后，用除尘器收集；炉内所形成的锡水加入碱性造渣剂后搅拌，得到锡渣和再生锡，此处的锡渣与上述的锡渣合并处理，处理后的锡渣与初始的含锡废弃物原料合并，混合制粒，再次循环。本发明专利技术充分的利用了废弃物，所得再生锡成分纯净，减少了对自然资源的消耗，绿色环保。绿色环保。绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种电弧炉冶炼制备再生锡的方法


[0001]本申请涉及环保
，具体涉及一种电弧炉冶炼制备再生锡的方法。

技术介绍

[0002]锡作为五金“金、银、铜、铁、锡”之一，在生活中广泛应用，但是锡矿作为有限的资源，过度开采不适宜当下节能环保的国情。在锡冶炼过程中会随温度升高逐渐氧化，变成氧化锡，被末端废气治理设施脉冲布袋除尘器拦截，以除尘灰及飞灰的方式被填埋或者已其他方式被处理，不仅造成锡资源的浪费，而且后续处理困难。
[0003]随着电子、光伏等现代产业的飞速发展，锡消费市场持续旺盛，产生大量含锡废料、电镀泥、波峰焊渣等含锡二次资源，从其中回收的粗锡，含大量的铜、镍、银、铋、铅等杂质，处理难度远大于原生矿产出的粗锡。传统粗锡精炼技术杂质脱除难、工艺流程长、锡直收率低、作业成本高、环保压力大，严重制约了锡行业的高质量发展；与此同时，现代工业应用对精锡品质提出更高要求，锡锭标准日益苛刻，亟需对粗锡精炼技术进行升级，绿色短流程生产各品级精锡，保障我国现代高技术产业稳定健康发展。
[0004]危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。在《国家危险废物名录》中，含锡的危险废物包括：镀锡及焊锡回收工艺产生的废矿物油、使用氯化亚锡进行敏化处理产生的废渣和废水处理污泥、使用钯和锡盐进行活化处理产生的废渣和废水处理污泥等。这一类的废弃物具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性，处理难度大，处理成本高，因此，针对含锡的危险废物来说，亟需开发一套工艺来实现含锡废弃物的资源化和减量化。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对现有技术中的不足之处，本申请从危险废物中提炼金属，得到再生锡，且其含量≥99.5％。
[0006]技术方案：本专利技术所述方法处理的含锡废弃物含量相对比较宽泛，可高可低，但含量高优势更明显，本专利技术所述的含锡废弃物中，锡主为氧化态，需还原熔炼。本专利技术的处理对象可以是含锡的危险废物，包括：镀锡及焊锡回收工艺产生的废矿物油、使用氯化亚锡进行敏化处理产生的废渣和废水处理污泥、使用钯和锡盐进行活化处理产生的废渣和废水处理污泥等。其中可能含有：铜、钠、钾、锰、锌、铁、铅、铟、铋、锑、硅、硫、砷、氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化钛中的一种或多种。
[0007]本专利技术的基本原理是：
[0008]在高温条件下(1000
‑
1400℃)，加入还原剂和反应造渣助剂，熔炼过程中锡的氧化态和某些杂质(如Al、Sb、As等)的氧化物在还原剂和助剂的共同作用下，锡的氧化物与杂质元素分离，具体反应为：
[0009]2C+O2＝2CO
[0010]SnO2+CO＝Sn+CO2[0011]杂质金属MeO+CO＝Me+CO2[0012]难还原的氧化物或高熔点氧化物(如Ca、Si、Al等)与熔剂(石灰、硼砂、石英等)以及高熔点杂质形成炉渣，粗锡与炉渣彼此不熔解(包括某些杂质金属)且比重不同而分层，做到优化控制条件，达到产出高品位粗锡的目的。
[0013]对含水较高的原料锡渣先进行干燥，如果工艺条件许可进行预富集，包括粗选、化学富集等工序(另述)，然后配加辅料和还原剂混匀后加入电炉加热熔炼，达到放渣条件后将熔液放入渣包，扒去浮渣得到粗锡。为保证安全生产，每次加料不能加入过多，以免造成熔液外溢电炉烧坏炉体及不安全，同时在熔炼过程中多次观察或测量熔液温度，按工艺做好温度监控，精准控制工艺条件，产出优质粗锡。
[0014]具体的，本专利技术所述的电弧炉冶炼制备再生锡的方法，包括如下步骤：将含锡废弃物干燥，与处理后的锡渣混合，两者混合制粒，然后与其他辅料进行按比例配料，配料完成后，进行搅拌，然后送料送入电弧炉，送电升温，按照一定升温速率进行升温，保证炉内温度稳定，电弧炉提炼时间在2
‑
3h；炉内温度稳定控制在1000
‑
1400℃之间，对反应后的气液固三态分别做如下处理：炉内所形成的锡渣，进行破碎处理；炉内所形成的高温烟气通常在900℃
‑
1000℃左右，经过冷却后，高温烟尘200
‑
300℃，用除尘器收集；炉内所形成的锡水加入碱性造渣剂后搅拌，得到锡渣和再生锡，此处的锡渣与上述的锡渣合并处理，处理后的锡渣与初始的含锡废弃物原料合并，混合制粒，再次循环。
[0015]具体的，所述的辅料及其配比为，以原料总量为1计，石英砂占比2
‑
5％，硼砂0.1
‑
0.1％，纯碱3
‑
8％，煤粉10
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20％。
[0016]具体的，配料完成后，利用旋转搅拌机进行搅拌10
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20分钟，打开移动螺旋输送机以及搅拌机卸料阀门进行送料。
[0017]具体的，所述的升温采用程序梯度升温，2小时内从室温升至200℃，恒温1小时，再2小时内从200升至500℃，恒温1小时，再2小时内从500℃升至1000℃。当温度达到1000℃时，铅和锡的挥发率都到达最高。当焙烧温度超过1100℃后，所得的还原氯化熟料球团粒径明显变小，相互黏连，还原氯化熟料球团较为致密坚硬，难以破碎。在温度超过1400℃后，熟料球团出现熔融现象，导致球团内部空隙被堵塞，一方面阻碍了还原性气体进入球团内部，导致铁不能被还原，另一方面阻碍了铅、锌和锡等金属氯化物的挥发。另外，当焙烧温度较低时，铅的挥发率相比于锌、锡都较高，可以在生产过程中采用梯度升温的方法在较低的温度下获得含铅较多的产品；然后再提高焙烧温度，在高温下获得含锌和锡较高的产品。综上所述，可行的温度范围为1000
‑
1400℃，最佳的温度范围为1000
‑
1100℃。
[0018]改进的技术方案：将含锡废弃物干燥，与处理后的锡渣混合时，加入石墨，采用棒磨机磨细，选择粒径小于120mm的颗粒，再加入氯化钙和水，进行制粒，然后在接续后续步骤。并且，可以从烟尘中收集锡的氯化挥发物，除尘后，再返回最初阶段进行循环处理，进一步提高锡的回收效率。使得锡的回收率可达到99.95％以上。
[0019]具体的方案为：将含锡废弃物干燥，与处理后的锡渣混合，加入石墨，采用棒磨机磨细，选择粒径小于120mm的颗粒，再加入氯化钙和水，进行制粒，控制粒度10mm以上，然后与其他辅料进行按比例配料，配料完成后，进行搅拌，然后送料送入电弧炉，送电升温，按照一定升温速率进行升温，保证炉内温度稳定，电弧炉提炼时间在2
‑
3h；炉内温度稳定控制在
1000
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1400℃之间，对反应后的气液固三态分别做如下处理：炉内所形成的锡渣，进行破碎处理；炉内所形成的高温烟气通常在900℃
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1000℃左右，经过冷却后，高温烟尘200
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300℃，用除尘器收集，去除有机物后与锡渣合并；炉内所形成的锡水加入碱性造渣剂后搅拌，得到锡渣和再生锡，此处的锡渣与上述的锡渣合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电弧炉冶炼制备再生锡的方法，其特征在于，将含锡废弃物干燥，控制含水率小于3％，与处理后的锡渣混合，两者混合制粒，然后与其他辅料进行按比例配料，配料完成后，进行搅拌，然后送料送入电弧炉，送电升温，按照一定升温速率进行升温，保证炉内温度稳定，电弧炉提炼时间在2
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3h；炉内温度稳定控制在1000
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1400℃之间，对反应后的气液固三态分别做如下处理：炉内所形成的锡渣，进行破碎处理；炉内所形成的高温烟气通常在900℃
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1000℃左右，经过冷却后，高温烟尘200
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300℃，用除尘器收集；炉内所形成的锡水加入碱性造渣剂后搅拌，得到锡渣和再生锡，此处的锡渣与上述的锡渣合并处理，处理后的锡渣与初始的含锡废弃物原料合并，混合制粒，再次循环。2.根据权利要求1所述的电弧炉冶炼制备再生锡的方法，其特征在于，所述的制粒控制粒度10mm以上。3.根据权利要求1所述的电弧炉冶炼制备再生锡的方法，其特征在于，所述的辅料及其配比为，以原料总量为1计，石英砂占比2
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5％，硼砂0.1
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0.5％，纯碱3
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8％，煤粉10
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20％。4.根据权利要求1所述的电弧炉冶炼制备再生锡的方法，其特征在于，配料完成后，利用旋转搅拌机进行搅拌10
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20分钟，打开移动螺旋输送机以及搅拌机卸料阀门进行送料。5.根据权利要求1所述的电弧炉冶炼制备再生锡的方法，其特征在于，所述的升温采用程序梯度升温，2小时内从室温升至200℃，恒温1小时，再2小时内从200...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵寅飞，陈星明，宋富强，邢李卿，赵瑜，黎洁，
申请(专利权)人：高邮市环创资源再生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：