本发明专利技术公开了自热法生产二氧化锡的装置和方法，以解决气化法生产二氧化锡存在的技术要求高、设备投资高和相对成本高的技术问题。它包括自热氧化炉，所述自热氧化炉的顶部设有排烟口、喷枪孔和二次空气口，所述自热氧化炉的侧壁设有加料口。本发明专利技术方法将金属锡锭熔化成锡液后，采用一次空气先在反应区将金属锡氧化成氧化亚锡挥发出来，在同一个炉内用二次空气将氧化亚锡氧化成二氧化锡，利用氧化过程的反应热，使生产过程不需要添加任何燃料完全自热进行。本发明专利技术除开炉时锡锭加热熔化升温需利用燃料加热外，生产过程不需要任何燃料，设备运行稳定可靠，真正实现了自热熔炼，而且产品粒度、纯度和白度均能够满足要求，渣可循环使用而量不增加。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金化工领域，具体涉及。
技术介绍
二氧化锡在制作电极材料、导电氧化薄膜、玻璃工业、电子行业、陶瓷工业中应用广泛。目前二氧化锡的生产主要有湿法和火法两种，湿法以硝酸法为主，该法硝酸消耗大，环境污染严重，锡消耗高，产品纯度低。此外还有溶胶-凝胶法、凝胶-燃烧法、化学沉淀法等生产钠米级二氧化锡。火法主要是气化法，又称电弧气化合成法，早在1958年就试验成功，后经进一步完善，成为当今生产纳米级二氧化锡的主要方法。气化法虽然有二氧化锡白度好、粒度细的特点，但其技术要求高，且各生产厂家对气化法的技术细节极为保密。由于气化法采用了电炉，每吨二氧化锡耗电量达2500kWh以上，设备投资高，相对成本也高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供自热法生产二氧化锡的装置，以解决气化法生产二氧化锡存在的技术要求高、设备投资高和相对成本高的技术问题。本专利技术的另一个目的在于提供自热法生产二氧化锡的方法。一种自热法生产二氧化锡的装置，包括自热氧化炉，所述自热氧化炉的顶部设有排烟口、喷枪孔和二次空气口，所述自热氧化炉的侧壁设有加料口。作为本专利技术的进一步改进，使环境好，本专利技术装置它还包括环境冷却收尘系统，所述环境冷却收尘系统设在所述自热氧化炉上方，所述环境冷却收尘系统包括烟罩、环境冷却灰斗、布袋收尘器和离心通风机，所述烟罩与所述环境冷却灰斗相连，所述环境冷却灰斗与所述布袋收尘器相连，所述布袋收尘器与所述离心通风机相连。作为本专利技术的进一步改进，使环境好，本专利技术装置还包括主工艺冷却收尘系统，所述主工艺冷却收尘系统设在所述自热氧化炉的上方，所述主工艺冷却收尘系统包括主工艺烟罩、主工艺冷却灰斗、沉降冷却筒、旋风收尘器、主工艺布袋收尘器和主工艺离心通风机，所述主工艺烟罩与所述主工艺冷却灰斗相连，所述主工艺冷却灰斗与所述沉降冷却筒相连，所述沉降冷却筒与所述旋风收尘器相连，所述旋风收尘器与所述主工艺布袋收尘器相连，所述主工艺布袋收尘器与所述主工艺离心通风机相连。一种自热法生产二氧化锡的方法，其特征在于它包括以下步骤 a、开炉步骤将自热氧化炉移动使其置于环境冷却收尘系统下方，烟罩与排烟口对接，加热使自热氧化炉升温到1200°C ； b、加料步骤从加料口加入锡锭使其熔化，继续加热使锡液温度达到1200°C— 1280°C ；自热氧化炉内锡液液面高度为280mm—320mm ； C、氧化步骤停止加热，将自热氧化炉移动至主工艺冷却收尘系统下方，使主工艺烟罩和排烟口对接；d、通气步骤将喷枪从喷枪孔插入自热氧化炉中，通入一次空气和燃料，将二次风管插入二次空气口中鼓入二次空气； e、从主工艺冷却收尘系统中收集二氧化锡产品。作为本专利技术的进一步改进，所述自热氧化炉内操作温度为1200°C—128(TC，反应区温度为1300°C — 1450°C。所述步骤d中一、二次空气流量为10 — 30m3/h。所述步骤d中喷枪4进入锡液液面的高度为30— 50mm。本专利技术的基本原理是本专利技术是利用锡的低价氧化物氧化亚锡容易挥发的特点制备二氧化锡的，锡锭定时定量地从自热氧 化炉加料口加入后，自动沉入锡液底部，并在加料口附近熔化，流进反应区。炉温1200°c以上时，反应区锡液在一次空气的作用下呈沸腾状并剧烈反应，反应产生的氧化亚锡挥发进入烟气，反应方程2Sn+02=2Sn0丨，挥发出来的氧化亚锡在炉顶上方与鼓入的二次空气反应生成二氧化锡，反应方程2Sn0+02=2Sn02，生成的二氧化锡在排烟口与冷却空气相遇，迅速冷却到300°C以下，进入主工艺冷却收尘系统沉积，再经主工艺布袋收尘器过滤收集。反应区同时生成部分二氧化锡进入渣相漂浮在液面，在工作温度1200°C左右时与锡液产生反应，生成氧化亚锡挥发，反应方程Sn02+Sn=2Sn0丨，氧化亚锡挥发进入烟气，在炉顶与二次空气反应生成二氧化锡。由于在温度大于1080°C时，该反应达到了动态平衡，炉内的渣层厚度始终保持一定的量，并不随反应时间和生产量的增加而增加，每次停炉时所产生的锡渣是在停炉过程中温度下降至低于1080°C时产生的，继续开炉正常时可以将前次锡渣加入炉内。锡在加热时同时生成SnO和SnO2, SnO迅速挥发，温度越高，挥发性越强，同时气相氧分压等于纯SnO2的标准分压时挥发性最好，生成的SnO2则覆盖在熔体表面阻止进一步氧化，在加热熔化过程中可明显看到只有在加料瞬间有白色SnO烟雾从炉口逸出，整个熔化和升温过程中SnO挥发并不明显，为了使SnO挥发进入气相，必须不断更新反应表面，使空气中的氧气直接接触锡液反应生成SnO2，为了达到这个目的，生产时用喷枪插入锡液，鼓入空气对锡液进行强烈搅拌以更新反应表面。本专利技术相对现有技术具有以下有益效果 I、本专利技术除开炉时锡锭加热熔化升温需利用燃料加热外，生产过程不需要任何燃料，设备运行稳定可靠，真正实现了自热熔炼，而且产品粒度、纯度和白度均能够满足要求，渣可循环使用而量不增加。2、本专利技术采用了数字式涡街流量计准确控制空气和天然气量，保证了产品纯度。3、本专利技术将烘炉和熔化过程产生的烟气通入环境冷却收尘系统，正式生产时的烟气通入主工艺冷却收尘系统，提高了产品质量。4、本专利技术采用了清洁燃料天然气以免产生燃烧污染，节能减排作用非常明显。表一为自热氧化法和气化法技术经济指标对比表。表一从表一可见，本专利技术自热法的投资和能耗都很低，除了开炉使用天然气外，不管生产多少都不用再消耗燃料。附图说明图I为一种自热法生产二氧化锡的装置的结构示意 图2为一种自热法生产二氧化锡的装置加装、收尘系统的结构示意图。附图标记含义为1、自热氧化炉；2、环境冷却收尘系统；3、主工艺冷却收尘系统；4、喷枪；5、二次风管；6、加料口 ；7、排烟口 ；8、喷枪孔；9、操作口 ；10、二次空气口 ；11、烟罩；12、环境冷却灰斗；13、布袋收尘器；14、离心通风机；15、主工艺烟罩；16、主工艺冷却灰斗；17、沉降冷却筒；18、旋风吸尘器；19、主工艺布袋吸尘器；20、主工艺离心通风机；21、滚轮。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明 一种自热法生产二氧化锡的装置，包括自热氧化炉1，自热氧化炉I顶部设有排烟口 7、喷枪孔8和二次空气口 10，侧壁设有加料口 6和操作口 9，喷枪4通过喷枪孔8伸到自热氧化炉I底部，二次风管5通过二次空气口 10置于自热氧化炉I的上部；喷枪4与一次空气管道相连，管道上设有数字式涡街流量计；自热氧化炉I底部设有滚轮21。在加热熔化过程中炉体移动使烟气进入环境冷却收尘系统，在生产过程中再次移动炉体使烟气进入主工艺冷却收尘装置，以保证产品质量。环境冷却收尘系统2设在自热氧化炉I上方，环境冷却收尘系统2包括烟罩11、环境冷却灰斗12、布袋收尘器13和离心通风机14，烟罩11与环境冷却灰斗12相连，环境冷却灰斗12与布袋收尘器13相连，布袋收尘器13与离心通风机14相连。主工艺冷却收尘系统3设在自热氧化炉I的上方，主工艺冷却收尘系统3包括主工艺烟罩15、主工艺冷却灰斗16、沉降冷却筒17、旋风收尘器18、主工艺布袋收尘器19和主工艺离心通风机20，主工艺烟罩15与主工艺冷却灰斗16相连，主工艺冷却灰斗16与沉降冷却筒17相连，沉降冷却筒17与旋风收尘器18相连本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自热法生产二氧化锡的装置，其特征在于：它包括自热氧化炉（1），所述自热氧化炉（1）的顶部设有排烟口（7）、喷枪孔（8）和二次空气口（10），所述自热氧化炉（1）的侧壁设有加料口（6）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈正，刘彪，萧子良，刘华利，陈金明，
申请(专利权)人：兰州有色冶金设计研究院有限公司，广州市石基耐火材料厂，
类型：发明
国别省市：
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