錫精礦焙燒(roasting of tin concentrate)是指控制爐內氣氛加熱錫精礦除去雜質的過程。為錫精礦煉前處理的方法之一，主要除去硫、砷、銻、鉛、秘和鎢等雜質。錫精礦焙燒的歷史並不長。原先開採砂錫礦床得到的錫精礦大都比較純淨，幾乎不需經過任何焙燒處理。20世紀50年代以來，從脈錫礦床開採得到的錫精礦成分比較複雜，需經焙燒處理除去部分雜質才能進行熔煉。錫精礦的焙燒才逐漸被推廣套用。
基本介紹
- 中文名：錫精礦焙燒
- 外文名：Tin concentrate roasting
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 釋義：控制爐內氣氛加熱錫精礦除去雜質
簡介,方法,設備,展望,
簡介
錫精礦焙燒(roasting of tin concentrate)是指控制爐內氣氛加熱錫精礦除去雜質的過程。為錫精礦煉前處理的方法之一，主要除去硫、砷、銻、鉛、秘和鎢等雜質。
錫精礦焙燒的歷史並不長。原先開採砂錫礦床得到的錫精礦大都比較純淨，幾乎不需經過任何焙燒處理。20世紀50年代以來，從脈錫礦床開採得到的錫精礦成分比較複雜，需經焙燒處理除去部分雜質才能進行熔煉。錫精礦的焙燒才逐漸被推廣套用。
方法
根據爐內氣氛、所加試劑及焙砂的性質，分為氧化焙燒、還原焙燒、氧化還原焙燒、氧化焙燒和加蘇打焙燒等方法。
1.氧化焙燒
適用於處理含硫高而含砷、銻很少的錫精礦，主要是除硫。在氧化氣氛的焙燒條件下，錫精礦中的硫化物受熱發生分解和氧化作用。硫變成SO2揮發，同時除去部分砷和銻。
2.還原焙燒
適用於處理含鐵高的錫精礦。主要是除鐵。在還原氣氛的焙燒條件下，鐵的高價氧化物被還原成低價氧化物。Fe3O4為磁性氧化物，用磁選方法分離，FeO經溶液浸出除去。
3.氧化還原焙燒
在氧化和還原氣氛下進行，過程除有氧化作用外、也有還原作用，適用於處理含硫、砷和銻都高的錫精礦。焙燒時，硫、砷和銻與氧作用生成SO2、 As2O2，及Sb2O3揮發。因在精礦中配入一定量的煤粉作為還原劑，可使過氧化生成的硫酸鹽、砷酸鹽和銻酸鹽還原成低價氧化物(MeO)。這些低價氧化物容易揮發，從而提高了焙燒除砷和除硫的效果。
4.氯化焙燒
適用於從錫精礦中除鉛，常用食鹽作氯化劑。在有硫和氧存在時發生生成Cl2的反應。生成的氯與鉛作用生成PbCl2揮發而除去。氯化焙燒常和氧化還原焙燒結合進行。
加蘇打焙燒適用於處理含鎢高的錫精礦。在氧化氣氛條件下焙燒時，蘇打與黑鎢礦(FeWO4)和白鎢礦(CaWO4)分別發生反應。生成的Na2WO4易用水溶解除去，然後從溶液中製取人造白鎢。
設備
常用的錫精礦焙燒設備有多膛焙燒爐、迴轉窯焙燒爐和流態化焙燒爐。
1.多膛焙燒爐
多膛焙燒爐是間隔成多層的豎式圓筒型爐，其中心設有旋轉軸，軸上裝有攪拌臂。錫精礦和粉煤從最上層加入，通過攪拌從中心向周邊，又從周邊向中心逐層下落，最後從底層排出。爐氣與精礦反向流動。從爐外用燒嘴補充加熱，各層溫度控制在673-1073K，多膛爐焙燒，雜質脫除較完全，但時間較長。其生產率約為270kg/(m2·d)。
2.迴轉窯焙燒爐
粉狀和塊狀料均可處理。即使焙燒過程產生少量熔體也能正常操作。迴轉窯是稍有傾斜的臥式圓筒型爐，用耐火材料作內襯。爐料由一端加入，從另一端排出，在排料端設有燃料燒嘴，護氣和爐料反向流動，溫度沿窯長為673-1173K，生產率為4t/(m3·d)。
3.流態化焙燒
爐適用於處理粉狀和粒狀物料。流態化焙燒爐是用多孔柵板作爐床的豎式圓筒型爐。從爐子下部鼓入空氣、使爐床上的精礦顆粒發生激烈的運動，形成均勻的氣固相混合的流態化層。精礦從一側加入，焙砂從另一側溢流連續排出。流態化層溫度保持在1173-1223K。爐內所需熱量除來自氧化反應外，還可加入煤粉作為補充熱源。流態化焙燒爐的生產率為12-15t/(m2·d)。
展望
20世紀80年代在焙燒方法上主要採用氧化焙燒和氧化還原焙燒法處理錫精礦，其他焙燒方法僅在少數工廠中被採用。在設備上主要採用迴轉窯和多孔焙燒爐，與流態化焙燒爐比，這兩種爐型的煙塵率低，氣氛容易控制；但生產率低，爐體結構複雜，勞動條件也差，中國乾1966年研究用流態化焙燒爐焙燒錫精礦獲得成功並首先套用於工業生產。流態化焙燒爐具有生產率高、爐子結構簡單、勞動條件好和機械化程度高等優點。因而是一種有發展前途的焙燒設備。錫精礦焙燒時產生的低濃度SO2煙氣淨化問題尚待解決。
