李俊杰，李家福

（1.云南錫業(yè)股份有限公司錫業(yè)分公司，云南 紅河 661000；2.云錫文山鋅銦冶煉有限公司，云南 文山 663000)

1 原理

工業(yè)生產(chǎn)原理主要包括錫的煙化揮發(fā)、高價硫化物的熱解、硫化物的氧化及造渣反應等。

1.1 錫的煙化揮發(fā)主要反應如下

FeS2于300℃開始反應，560℃激烈進行，680℃時，分解壓Ps2=69.06kpa，分解出的S2將繼續(xù)氧化生成SO2進入煙氣中。

1.2 生產(chǎn)技術(shù)路線

（1）通過控制過剩風系數(shù)保證爐內(nèi)弱還原氣氛，加入黃鐵礦使SnO2或Sn生成SnS從爐內(nèi)揮發(fā)出來經(jīng)二次燃燒風氧化成SnO2進入收塵系統(tǒng)。

（2）利用FeO與SiO2的親和力，使過量的鐵造渣除去。根據(jù)技術(shù)路線，將每一個周期分成熔煉階段和煙化階段。

1.3 生產(chǎn)原則工藝流程圖

工業(yè)生產(chǎn)工藝原則流程圖見圖1所示。

圖1 頂吹爐處理錫中礦原則工藝流程圖

2 生產(chǎn)方案

入爐主要物料為低品級錫富中礦，配料控制入爐錫品位7%～8%左右，通過鉛頂吹爐噴槍噴入富氧和粉煤，為燃燒所提供必須的熱量，通過控制過剩風系數(shù)a或配比還原煤保證爐內(nèi)還原氣氛，將SnO2還原SnO或Sn，加入硫化劑，使得錫生成SnS從爐內(nèi)揮發(fā)出來，SnS氧化成SnO2通過ESP收塵捕捉，得到較高品位的煙塵。

（1）周期作業(yè)，每周期5h，熔煉階段連續(xù)加料2h，投入低錫精礦60t/周期～70t/周期，煙化階段2h，排渣更換噴槍1h。留渣池深度500mm～700mm。熔煉階段溫度1150℃～1200℃，期間部分SnS直接揮發(fā)進入煙塵，錫的氧化物與硫反應揮發(fā)，高價硫化物分解成為低價硫化物，鐵的氧化物與石英造渣。

（2）煙化階段溫度1200℃～1250℃，快速、大量間斷性投入黃鐵礦，殘余Sn繼續(xù)硫化揮發(fā)，同時硫勢增強。

（3）熔煉段加入富氧，氧氣量0Nm3/h～3500Nm3/h，氧氣濃度在20.95%～32%之間調(diào)節(jié)?？刂苹旌虾蟮膰姌尭谎蹩諝饪偭吭?6000Nm3/h左右，使鼓入爐內(nèi)的噴槍風量保持恒定，確保熔池充分攪動。

（4）爐渣達到Sn＜0.35%。

（5）渣型選擇。根據(jù)物料性質(zhì)低品級錫精礦含F(xiàn)e為34.82%，硫精礦含F(xiàn)e為45.56%，均為高鐵物料，為避免沖渣爆炸，選出合理渣型，硅酸度K控制大于0.8，根據(jù)FeOSiO2-CaO三元系相圖，獲得最佳爐渣熔點及流動性有利于爐渣排放并使金屬錫與爐渣易分離，獲得較好熔煉煙化效果，渣型成分控制范圍：0.8＜K＜1.1；CaO/SiO2＜0.5；棄渣Sn＜0.35%。

圖2 1250℃時FeO-SiO2-CaO三元系等粘度線

各個階段渣成分在三元系中的位置（見圖2），粘度均小于0.5Pa.s。本次工業(yè)生產(chǎn)沒有比較硅酸度K值高低對錫的揮發(fā)率速度的影響。

（6）加硫制度。煙化段硫精礦加入方式為熔煉結(jié)束進入煙化段后加入硫精礦，經(jīng)“簡易投料控制器”控制投入，每周期投入硫精礦20t左右，入爐錫品位控制在7%～8%左右；熔煉段，投入1t/h～1.5t/h還原煤控制還原氣氛，煙化段根據(jù)情況投入還原煤1.5t/h。

結(jié)果表明：頂吹爐由于物料落差高，上部溫度高，硫精礦粒度細，從料口在下落到熔池過程FeS2容易被受熱分解，硫精礦消耗率過高，提高黃鐵礦利用率成為本次煙化揮發(fā)關(guān)鍵。硫精礦在煙化段投入爐內(nèi)進行煙化，其效果比較明顯，與上次熔煉過程持續(xù)加入方法相比較，渣含錫明顯下降，但消耗仍然過高，影響技術(shù)指標，由于工業(yè)生產(chǎn)后期使用“簡易投料控制器”，使硫精礦利用率有效提高，降低了硫精礦使用量，因此在后期對“硫精礦投料控制器”有待進一步優(yōu)化。

（7）參數(shù)控制。圍繞熔煉階段和煙化階段的氣氛、保證攪拌以及硫勢控制條件，本次工業(yè)生產(chǎn)進行了大量嘗試，得出本次工業(yè)生產(chǎn)的最佳控制參數(shù)，見表1～表2。

表1 熔煉階段技術(shù)參數(shù)表

表2 煙化階段技術(shù)參數(shù)表

2.1 投入產(chǎn)出情況

本月生產(chǎn)有效時間計算從1月1日11點46分2659周期投料起，至1月21日7點44分2644爐放渣結(jié)束止，總時間為：20天。

當月實際熔煉：64爐，熔煉有效作業(yè)時間為17.04天，設(shè)備有效開動率為85.18%。投入含錫物料：3805.96t（錫量：270.127t）投入硫化礦1661.2t，產(chǎn)出錫煙塵591.204t，含錫平均品位為40.42%，(錫量：238.951t)，拋渣3875.985t(錫量：12.644t)，含錫平均品位為0.33%。硫酸產(chǎn)品2025t。

2.2 技術(shù)經(jīng)濟指標

本次實驗生產(chǎn)的原料含錫7.8%，經(jīng)過頂吹爐熔煉、煙化處理后，錫直收率為88.46%，渣含錫0.33%，取得較好的技術(shù)指標。

3 結(jié)論

通過本次工業(yè)實驗，與錫頂吹爐、煙化爐煙化技術(shù)指標和作業(yè)成本分析，頂吹爐進行低錫物料煙化生產(chǎn)工藝上可行。為公司處理高雜物料打下堅實基礎(chǔ)。