冶金工程實(shí)習(xí)報(bào)告

1、 生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)習(xí)單位： 云錫公司、云錫銅業(yè)分公司、云錫鉛業(yè)分公司 學(xué) 院： 冶金與能源工程學(xué)院 專 業(yè)： 冶金工程 年 級(jí)： 2011 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 實(shí)習(xí)時(shí)間： 教 務(wù) 處 制1、 前言 本次實(shí)習(xí)我們這組共60名同學(xué)，是由伍老師和王老師、田老師帶隊(duì)去個(gè)舊的云錫公司實(shí)習(xí)。我們有實(shí)習(xí)7天，分別在云錫的三個(gè)冶煉分廠進(jìn)行了實(shí)習(xí)。8月27 日下午進(jìn)行了安全講座，8月28日-8月30日是在錫冶煉廠進(jìn)行的實(shí)習(xí)，9月1日休息了一天，9月2日在云錫的銅冶煉分廠實(shí)習(xí)了一天，9月3日是在云錫的鉛冶煉分廠進(jìn)行的實(shí)習(xí)。在錫冶煉分廠實(shí)習(xí)時(shí)，我們小組依次參觀了煉錫廠的五大車間：電爐車間、電解車間、煉渣車間、精煉

2、車間、熔煉車間。在銅冶煉分廠和鉛冶煉分廠我們則分別用了一天對(duì)主要車間進(jìn)行整個(gè)工廠的參觀。 我們?cè)谶@7天里學(xué)到了很多課本上難以學(xué)到的東西， 通過這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)讓我們對(duì)錫冶煉、銅冶煉和鉛冶煉有了一個(gè)更感性的認(rèn)識(shí)，對(duì)實(shí)際的冶金工廠生產(chǎn)的情況也有了直觀的了解。二、實(shí)習(xí)目的與意義 生產(chǎn)實(shí)習(xí)的目的是使學(xué)生接觸生產(chǎn)實(shí)踐，了解生產(chǎn)工藝，熟悉專業(yè)知識(shí)，為后續(xù)專業(yè)課及畢業(yè)論文有所準(zhǔn)備，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，逐步培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。所以，生產(chǎn)實(shí)習(xí)是冶金工程專業(yè)十分重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)冶金專業(yè)的學(xué)生感性認(rèn)識(shí)冶金是非常必要的。生產(chǎn)實(shí)習(xí)也是與課堂教學(xué)完全不同的教學(xué)方法，在教學(xué)計(jì)劃中，生產(chǎn)實(shí)習(xí)是課堂教學(xué)的補(bǔ)充

3、。通過現(xiàn)場(chǎng)的講授、參觀、座談、討論、分析等多種形式，一方面來鞏固在書本上學(xué)到的理論知識(shí)，另一方面，可獲得在書本上不易了解和不易學(xué)到的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際知識(shí)，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和分析問題解決問題能力、理論與實(shí)踐相結(jié)合的基本訓(xùn)練，同時(shí)也是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)選題及設(shè)計(jì)工作原始資料的來源，為學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。三、實(shí)習(xí)內(nèi)容與任務(wù) （1）實(shí)習(xí)工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品概況：了解所實(shí)習(xí)工廠的原料、產(chǎn)品種類；認(rèn)識(shí)產(chǎn)品的實(shí)際用途、生產(chǎn)規(guī)模、特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。 （2）建立有關(guān)工藝過程、系統(tǒng)原理和設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)，初步了解有關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備的操作步驟和方法，提高我們的實(shí)踐能力，為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

4、（3）認(rèn)識(shí)生產(chǎn)過程的數(shù)字化、信息化、自動(dòng)化系統(tǒng)和新技術(shù)。 （4）實(shí)習(xí)過程中要多向工人師傅求教并認(rèn)真做好記錄，并在實(shí)習(xí)結(jié)束后根據(jù)自己的認(rèn)識(shí)完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告。 （5）初步了解本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，培養(yǎng)我們樹立正確的專業(yè)思想和學(xué)習(xí)態(tài)度，明確學(xué)習(xí)的方向。四、云南錫業(yè)股份有限公司簡(jiǎn)介云南錫業(yè)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“公司”）是云南錫業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司控股、國(guó)內(nèi)錫行業(yè)唯一的一家上市公司，是中國(guó)最大的錫生產(chǎn)、加工、出口基地，2005以來，公司錫金屬產(chǎn)量位居全球第一。公司自上市以來，生產(chǎn)規(guī)模和資產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有年產(chǎn)8萬(wàn)噸錫、2.4萬(wàn)噸鉛、2.4萬(wàn)噸錫化工產(chǎn)品、2.5萬(wàn)噸錫材產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。總資產(chǎn)由1999

5、年的16.34億元 增加到2010年的113.31億元。公司主要產(chǎn)品有錫錠、鉛錠、銦錠、銀錠、鉍錠、銅精礦、錫鉛焊料及無鉛焊料，錫材、錫基合金、有機(jī)錫及無機(jī)錫化工產(chǎn)品等40多個(gè)系列1470多個(gè)品種。主導(dǎo)產(chǎn)品“云錫牌”精錫是“中國(guó)名牌產(chǎn)品”、國(guó)家質(zhì)量免檢產(chǎn)品，公司“云錫牌YT”商標(biāo)是“中國(guó)馳名商標(biāo)”、國(guó)際知名品牌。公司產(chǎn)品國(guó)際市場(chǎng)占有率16.75%，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額占了41.59%左右。公司擁有世界上最先進(jìn)的采、選、冶、深加工成套技術(shù)，擁有世界上最完整的錫采選冶及深加工產(chǎn)業(yè)鏈，擁有礦山勘探、采掘、選冶、錫化工、錫、銅、鉛及其他有色金屬深加工縱向一體化的產(chǎn)業(yè)格局。公司堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路，通過資本運(yùn)作

6、，不斷穩(wěn)步推進(jìn)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，加快技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，積極搶占技術(shù)制高點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中首家成功地引進(jìn)了世界最先進(jìn)的澳斯麥特技術(shù)，錫熔煉技術(shù)整體上領(lǐng)先世界先進(jìn)水平。公司積極實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略，生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)范圍不斷發(fā)展，在湖南郴州形成采、選、冶一體的產(chǎn)業(yè)鏈，形成云南以外的另一生產(chǎn)基地，保證公司持續(xù)發(fā)展。公司除在昆明、北京、上海和全國(guó)各地的經(jīng)銷機(jī)構(gòu)以外，在美國(guó)、德國(guó)也有營(yíng)銷公司。目前，公司有11下屬分公司、7控股子公司、2全資子公司。 公司形成了具有鮮明自身特色的管理優(yōu)勢(shì)和優(yōu)良的企業(yè)文化，有很好的社會(huì)形象、企業(yè)信譽(yù)和融資渠道。先后被評(píng)為“云南省文明單位”、“全國(guó)用戶滿意企業(yè)”、 “全國(guó)精神文明建設(shè)工

7、作先進(jìn)單位”、“上市公司競(jìng)爭(zhēng)力百?gòu)?qiáng)企業(yè)”等榮譽(yù)稱號(hào)。5、 實(shí)習(xí)過程 在7天的實(shí)習(xí)中我們組分別參觀了云錫冶煉分廠的電爐車間、電解車間、煉渣車間、精煉車間、熔煉車間，以及云錫的銅冶煉分廠和鉛冶煉分廠。下面我將根據(jù)自己的一些認(rèn)識(shí)對(duì)各車間及分廠的生產(chǎn)工藝流程、設(shè)備、生產(chǎn)原理做一些簡(jiǎn)單概括。1.參觀熔煉車間 熔煉車間的主要原料是錫精礦、熔劑（石英或石灰石）、還原劑，當(dāng)然還會(huì)有些其他含錫高的原料，如煙化爐的煙塵、澳爐煙塵等。一般而言，錫精礦都會(huì)經(jīng)過煉前處理以達(dá)到簡(jiǎn)化流程、降低成本、提高錫的冶煉回收率、脫除有害雜志等目的。熔煉過程的目的是在一定的熔煉條件下，盡量使原料中錫的氧化物和鉛的氧化物還原成金屬加以回

8、收，使精礦中高價(jià)氧化物三氧化二鐵還原成低價(jià)氧化亞鐵，與精礦中的脈石成分（如,等）、固體燃料中的灰分、配入的溶劑生成以氧化亞鐵、二氧化硅（SiO2）為主體的爐渣，和金屬錫、鉛分離。熔煉車間產(chǎn)出甲粗錫、乙粗錫、硬頭和爐渣，甲粗錫和乙粗錫除主要含錫外，還有鐵、砷、鉛、銻等雜質(zhì)，必須進(jìn)行精煉方能產(chǎn)出不同等級(jí)的精錫。硬頭含錫品位較甲粗錫、乙粗錫低，含砷、鐵較高，必須進(jìn)行煅燒等處理，回收其中的錫；爐渣含錫，稱為富渣，現(xiàn)在一般采用煙化法處理回收渣中的錫。1.1熔煉車間設(shè)備及工藝介紹1.1.1沸騰爐近年來，隨著入廠錫精礦含錫品位的下降，砷、硫等有害雜質(zhì)含量的不斷升高，沒有經(jīng)過煉前處理，直接進(jìn)入熔煉車間頂吹爐工

9、序進(jìn)行還原熔煉，造成了砷在冶煉過程中的惡性循環(huán)，錫直接回收率低，作業(yè)成本增加，經(jīng)濟(jì)效益降低。因此對(duì)于含硫、砷等雜質(zhì)高的錫精礦增加了煉前通過沸騰爐焙燒處理。主要目的是：采用氧化焙燒及氧化還原焙燒的方法，促使錫精礦固體顆粒中的雜質(zhì)硫、砷和銻等轉(zhuǎn)變?yōu)镾O2，As2O3和S2O3等氣態(tài)物質(zhì)揮發(fā)除去，脫離精礦，即除去錫精礦中的硫、砷和銻，同時(shí)也除去了部分鉛。 目前，錫精礦焙燒采用的設(shè)備有回轉(zhuǎn)窯、多膛爐及沸騰爐。多膛爐和回轉(zhuǎn)窯焙燒工藝較成熟，操作穩(wěn)定、可靠、雜質(zhì)脫除率較高，但是設(shè)備占地面積大、投資高、維修費(fèi)貴、燃料消耗大；而沸騰爐焙燒與它們相比，具有以下特點(diǎn)：沸騰爐的氣流是在料層之間通過，物料顆粒在沸騰床

10、中處于懸浮狀態(tài)，創(chuàng)造了顆粒氧化最為有利的條件，使得焙燒過程得以強(qiáng)化，反應(yīng)強(qiáng)度大，爐床能力高；沸騰爐對(duì)燃料的適應(yīng)范圍廣，燃料消耗低。據(jù)介紹，若精礦含As1.5%-2%，S3%-10%，對(duì)于多膛爐焙燒，燃耗為8%-10%，回轉(zhuǎn)窯焙燒煤耗為15%，沸騰爐焙燒煤耗只有5%-7%；沸騰爐設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、投資省、維修費(fèi)用低等。1.1.2澳斯麥特爐1）噴槍 澳斯麥特爐熔煉技術(shù)的實(shí)質(zhì)是，作業(yè)時(shí)將一根經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的噴槍，由爐頂部插入垂直放置的呈圓筒型爐膛內(nèi)的熔體之中，空氣（或富氧空氣）和燃料（油、天然氣）從噴槍末段噴入熔體，在爐內(nèi)造成一個(gè)劇烈翻騰的熔池表面，爐料由頂部加料口直接加入翻騰的熔池中，因此它也

11、被稱之為“頂吹沉沒噴槍熔煉”技術(shù)。澳斯麥特爐具有熔煉效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、熱利用率高、有利于環(huán)保、減少返回品等優(yōu)點(diǎn) 圖1 噴槍 噴槍是澳斯麥特技術(shù)的核心，它由經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的三層同心套管組成，中心是燃料通道，中間是燃燒空氣，最外層是套筒風(fēng)。噴槍被固定在可沿垂直軌道運(yùn)行的噴槍架上，工作時(shí)隨爐況的變化由DCS系統(tǒng)或手動(dòng)控制上下移動(dòng)。2）澳斯麥特爐型體 圖2 澳斯麥特爐實(shí)體3）澳斯麥特爐原料 錫精礦經(jīng)沸騰焙燒脫砷、脫硫和再磁選，使錫精礦中品位提高至以上，雜質(zhì)含量、，并放置于料倉(cāng)內(nèi)。其他入爐物料還有還原煤、熔劑、經(jīng)煙化產(chǎn)出的煙化塵及經(jīng)焙燒產(chǎn)出的析渣，均置于各自的料倉(cāng)內(nèi)。各種入爐物料經(jīng)計(jì)量配料后送入雙軸混合機(jī)進(jìn)

12、行噴水混捏，混捏后的爐料經(jīng)計(jì)量，有膠帶輸送機(jī)送入澳斯麥特爐內(nèi)還原熔煉。4）澳斯麥特爐工藝過程 澳斯麥特爐法熔煉的工藝過程。澳斯麥特爐法還原熔煉的過程是周期性進(jìn)行的，主要分為熔煉、弱還原及強(qiáng)還原三個(gè)階段。云錫將強(qiáng)還原階段移至煙化爐中進(jìn)行 熔煉階段。將噴槍插入熔體，控制空氣量及燃料量，形成劇烈翻騰的熔池表面。由頂部連續(xù)加爐料，熔煉反應(yīng)隨即開始，維持溫度。金屬錫積聚在爐底，噴槍作業(yè)時(shí)保持在上部渣層表面下一定深度（約200mm），當(dāng)金屬錫層達(dá)到一定深度時(shí)，適當(dāng)提高噴槍位置，開口放出金屬錫，而熔煉過程可以不間斷進(jìn)行。熔煉階段耗時(shí)h。 弱還原階段。在生成合格粗錫的條件下，使?fàn)t渣含錫由熔煉階段的10%降到4

13、%左右，為此，該階段作業(yè)溫度升至1200左右，并使噴槍提升到熔池靜止表面之上；同時(shí)以足夠快的速度加入粒狀還原煤，促進(jìn)渣中SnO的還原，該階段作業(yè)時(shí)間約2040min，反應(yīng)結(jié)束后及時(shí)放出生成的金屬錫，即可進(jìn)入強(qiáng)還原階段。 強(qiáng)還原階段。該階段的任務(wù)是對(duì)渣進(jìn)一步還原，使渣中含錫由4降至1以下，達(dá)到可以丟棄的程度，此時(shí)爐溫升至1300左右，強(qiáng)還原階段需90min。 云錫冶煉廠Ausmelt爐還原熔煉爐渣煙化爐貧化技術(shù)取代三段熔煉技術(shù)。這樣做的好處是可以節(jié)省冶煉周期、保護(hù)澳爐體、兩段工藝可處理低品位的錫中礦、拋渣含錫低（0.1%）。 澳斯麥特爐煉錫的一般工藝流程如下圖3所示： 圖3 澳斯麥特爐的一般工藝

14、流程5）澳斯麥特爐煉錫系統(tǒng) 整個(gè)澳斯麥特爐煉錫系統(tǒng)由煉前處理系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、余熱發(fā)電系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、燃料供應(yīng)系統(tǒng)和供風(fēng)系統(tǒng)等組成。下圖4為云錫澳斯麥特爐系統(tǒng)圖。 圖4 澳斯麥特?zé)掑a設(shè)備連接6）澳斯麥特爐的富氧還原熔煉 富氧熔煉的工藝流程 錫精礦的熔煉是還原熔煉，其主要反應(yīng)為 在富氧熔煉的條件下，由于從噴槍鼓入熔池的氣體中氧濃度大幅提高，要使上述反應(yīng)順利進(jìn)行，氣氛的控制就顯得非常重要。 云錫在開發(fā)錫精礦富氧熔煉技術(shù)時(shí)，充分考慮了以上因素，在富氧氣體與燃料的準(zhǔn)確配入與完全燃燒上進(jìn)行了認(rèn)真分析和計(jì)算，確保在富氧噴入熔池的噴槍頭處不出現(xiàn)氧化氣氛，使得熔池中始終保持適度的還原氣氛，以

15、保證錫精礦的迅速有效還原，同時(shí)防止?fàn)t渣中FeO氧化為磁性鐵而產(chǎn)生泡沫渣的危險(xiǎn)。 錫精礦富氧噴槍頂吹沉沒工藝方法的主要優(yōu)點(diǎn)在于： 在錫精礦噴槍頂吹沉沒熔煉爐中采用富氧熔煉，在噴槍風(fēng)中混入氧氣，在單位時(shí)間內(nèi)投入爐內(nèi)的總氣量不變的情況下，使得單位時(shí)間內(nèi)加入熔池的氧量增加，隨之單位時(shí)間內(nèi)投入爐內(nèi)的燃料量、能量和處理的物料量同步增加，錫產(chǎn)量也隨之增加。 此種工藝方法使得熔煉速度和效率進(jìn)一步提高，處理單位物料量的煙氣量減少，煙塵率也隨之降低，錫冶煉回收率進(jìn)一步提高。 此種工藝方法，壓縮空氣與氧氣混合后的富氧濃度在25%-40%之間；與空氣熔煉相比，處理量增加20%-50%，產(chǎn)量增加20%-50%，而尾氣系

16、統(tǒng)處理的煙氣量與空氣熔煉相比基本保持不變。錫精礦富氧熔煉，大幅度提高了生產(chǎn)效率，取得了良好的節(jié)能效果、環(huán)保效果、資源綜合利用效果和經(jīng)濟(jì)效果。2.電爐車間電爐煉錫始于1934年，目前世界上電爐煉錫產(chǎn)量約占世界錫總產(chǎn)量的10%。在現(xiàn)在，電爐屬于較落后的錫熔煉工藝，電爐之所以還在云錫存在是因?yàn)殡姞t也有一些優(yōu)點(diǎn)：對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)、易達(dá)到較高的熔煉溫度、較高的還原氣氛，故可以處理高鐵物料、高熔點(diǎn)的含錫物料等。采用分批進(jìn)料，第一批料占總量的1/3左右。開始熔煉時(shí)，電流控制在較小的數(shù)值上，產(chǎn)生一定數(shù)量爐渣和粗錫后，再加大電流，同時(shí)加入第二批料。以后每隔2h進(jìn)一批料，全部爐料在1012h內(nèi)進(jìn)完。電爐熔煉的還原

17、和造渣過程幾乎與爐料受熱同時(shí)發(fā)生，熔體依靠電極附近過熱爐渣的對(duì)流循環(huán)進(jìn)行傳電熱和傳質(zhì)。產(chǎn)生的粗錫和爐渣在爐內(nèi)澄清分層。采用多次放錫和一次放渣的工藝。進(jìn)料一半后，開始放第一次錫，每爐放34次。最后一批料加完并熔化后，放最后一次錫，然后一次放渣。粗錫含錫97%98%。爐渣放出后集中用電爐進(jìn)行第二次熔煉，也可以不放渣接著進(jìn)行第二次熔煉。電爐熔煉具有如下的特點(diǎn)：（1） 在有效電阻的作用下，熔池中的電能直接轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，因而容易獲得高而集中的爐溫。高溫集中于電極區(qū)，爐溫可達(dá)1450-1600，因而適合于熔煉高熔點(diǎn)的爐料。（2） 煉錫電爐密封性好，爐內(nèi)可保持較高含量的一氧化碳，還原性氣氛強(qiáng)，適合處理低鐵錫精

18、礦。另外，較好的密封使煙氣量少，減少了錫的揮發(fā)損失。（3） 錫精礦電爐熔煉還具有爐床能力高、錫直收率高、熱效率高和渣中錫含量低（3%左右）等特點(diǎn)。3.煉渣車間隨著錫礦的不斷開采，錫礦石品味逐漸下降，難選礦石逐漸增加。為了提高錫的選礦回收率，必須降低選礦富集比，降低精礦品味產(chǎn)出貧錫精礦或少產(chǎn)高品位錫精礦，產(chǎn)出部分錫中礦。貧錫精礦和錫中礦大多是錫鐵、錫硫結(jié)合致密、難以用物理的方法使之分離而將錫富集到合適還原熔煉要求的品味，或因粒度太細(xì)，分選效率低，因此研制了硫化揮發(fā)法處理錫中礦，從理論到實(shí)踐證明，硫化揮發(fā)法是目前世界上處理錫爐渣、錫中礦、貧錫精礦等最有效手段。它是利用錫的硫化物的揮發(fā)性能與爐料中其

19、他組元揮發(fā)性能的差別而達(dá)到分離和富集的目的。硫化揮發(fā)法工藝簡(jiǎn)單，物料的適應(yīng)性強(qiáng)，錫的揮發(fā)效率高，機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，處理能力大，生產(chǎn)成本低。2007年，云南錫業(yè)股份有限公司冶煉分公司成功開發(fā)運(yùn)用了低錫物料煙化爐富氧側(cè)吹煙化揮發(fā)技術(shù)。通過自主創(chuàng)新，研究開發(fā)了低錫物料煙化爐富氧側(cè)吹煙化工藝技術(shù)，攻克了低錫物料煙化爐富氧還原熔煉過程中還原氣氛控制的關(guān)鍵技術(shù)。 3.1硫化揮發(fā)的基本原理往熔融富錫渣中加入硫化劑富用燃料和空氣混合物燃燒吹煉，使錫成硫化亞錫揮發(fā)的過程，為富錫渣處理方法之一。適用于處理各種品位的富錫渣，也可處理其他低錫物料。硫化劑用黃鐵礦(FeS2)，燃料用粉煤或油，燃料燃燒保持爐內(nèi)呈弱還

20、原氣氛，在高溫和劇烈攪拌條件下吹煉，以加速化學(xué)反應(yīng)和揮發(fā)作用。揮發(fā)出來的硫化亞錫在煙道中被氧化成氧化錫，進(jìn)入煙塵。收得的含氧化錫煙塵返回料倉(cāng)。錫的沸點(diǎn)很高（2270），在煙化爐作業(yè)溫度（1150-1250）條件下，其飽和蒸汽壓很小，約為0.29-1.05Pa。二氧化錫的沸點(diǎn)也很高。因此，在揮發(fā)過程中錫和二氧化錫的揮發(fā)很小。硫化亞錫和硫化亞錫的沸點(diǎn)較低，在煙化爐作業(yè)溫度條件下其飽和蒸汽壓較大 (見表5-1和表5-2)。表5-1 氧化亞錫的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系溫度T/k12801350140015001600415141631571336647247 表5-2 硫化亞錫的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系溫

21、度T/k127313731503773330530101323在相同條件下，渣中硫化亞錫的揮發(fā)能力比氧化亞錫的揮發(fā)能力大得多。硫化揮發(fā)法即以硫化亞錫的生成和揮發(fā)理論為基礎(chǔ)。在還原氣氛中，黃鐵礦分解產(chǎn)物與富錫渣中的錫組分在高溫下進(jìn)行硫化反應(yīng)并揮發(fā)硫化亞錫：云南錫業(yè)股份有限公司冶煉分公司成功開發(fā)運(yùn)用了低錫物料煙化爐富氧側(cè)吹煙化揮發(fā)技術(shù)。煙化爐處理低物料熔煉過程中采用富氧熔煉，在二次風(fēng)中混入氧氣，在單位時(shí)間內(nèi)投入爐內(nèi)的總風(fēng)量不變的情況下，使得單位時(shí)間內(nèi)加入熔池的氧量增加，隨之單位時(shí)間內(nèi)投入爐內(nèi)的燃料量、能量和處理的物料量同步增加，錫煙塵產(chǎn)量也隨之增加。此種工藝方法使得熔煉速度和效率進(jìn)一步提高，處理單

22、位物料量的煙氣量減少，錫煙塵產(chǎn)量也隨之增加，煙塵含錫品位提高。3.2煙化爐的基本結(jié)構(gòu) 各個(gè)煉錫廠的煙化爐雖然由于生產(chǎn)規(guī)模不同而大小不等，其構(gòu)造基本相同，主要包括水套、三次風(fēng)口、加料口、放渣口、風(fēng)口、風(fēng)管、煤管、加固裝置等。煙化爐爐體為全水套結(jié)構(gòu)，包括爐底及爐子出口、煙道都是由水套構(gòu)成，水套是煙化爐的主體構(gòu)件，分為爐底水套、爐身水套和煙道水套。 風(fēng)口安裝在沿爐子長(zhǎng)方向的最下層水套上，兩面對(duì)稱安裝，風(fēng)口的多少視爐子大小而定，云錫煉廠在沿爐子長(zhǎng)方向有16個(gè)進(jìn)風(fēng)口。 放渣口開在矩形短邊最下層水套的下部。正常作業(yè)過程中渣口用能用循環(huán)水冷卻的塞托堵住，放渣時(shí)將塞托拉出，棄渣從爐內(nèi)流出并通過流槽進(jìn)行水淬。圖

23、6 煙化爐的構(gòu)造示意圖3.3煙化爐工藝參數(shù)及控制 云錫煉廠采用的是4m2煙化爐，其生產(chǎn)的主要技術(shù)指標(biāo)如表3-1。表3-1 4m2煙化爐生產(chǎn)的主要技術(shù)指標(biāo)名稱4m2煙化爐進(jìn)料量/t/爐13-15爐床能力/t/(m2.d)17-25棄渣含錫/%<0.2爐溫/1250-1350冷卻出水溫度/130-140(氣化溫度)一次風(fēng)壓/KPa60-70二次風(fēng)壓/KPa90-110爐內(nèi)壓力/Pa-30-100沖渣水壓/KPa>200風(fēng)煤比0.7-0.93.4煙化爐的工藝流程 圖7 煙化爐的工藝流程4火法精煉車間 錫精礦還原熔煉產(chǎn)出的粗錫含有很多雜質(zhì)，即使是從富錫精礦煉出的錫，其純度通常也不能滿足關(guān)于

24、上的要求，需進(jìn)行精煉，除去粗錫中的雜質(zhì)，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)的精錫質(zhì)量要求。 火法精煉主要有四種方法：（1）利用錫的熔點(diǎn)低于或高于某些雜質(zhì)及其化合物的熔點(diǎn)，在特定溫度下使錫和雜質(zhì)分別富集與液相和固相，從而使錫與雜質(zhì)分離；（2）在錫液中加入某種反應(yīng)劑，使錫液中的雜質(zhì)通過化合反應(yīng)形成浮渣除去；（3）區(qū)域熔煉法；（4）真空揮發(fā)法。4.1火法精煉的原則流程圖離心渣粗 錫粗錫錫錠焊錫結(jié)晶機(jī)脫除鉛、鉍精錫澆注真空爐除鉛、鉍鋁渣危廢中心炭渣回收錫三氧化二砷乙粗錫甲粗錫離心機(jī)除鐵、砷凝析除鐵、砷加硫除銅加鋁除銻、砷硫渣制硫酸銅圖8 粗錫精煉的工藝流程圖火法精煉的每一個(gè)作業(yè)只能除去粗錫中的一兩中雜質(zhì)，因此存在作業(yè)流

25、程長(zhǎng)、金屬直收率低和渣量大的特點(diǎn)。但由于每個(gè)精煉渣只含有一兩種雜質(zhì)金屬，有利于這些金屬的回收。（1）離心機(jī)除鐵、砷（熔析法）離心過濾法是應(yīng)用熔析原理， 其理論依據(jù)是鐵、砷等雜質(zhì)在液態(tài)錫中的溶解度隨溫度的變化而變化，并且它們能與錫結(jié)合，生成高熔點(diǎn)的金屬間化合物。熔析法是將含鐵、砷高的固體粗錫加熱到錫的熔點(diǎn)以上，錫熔化為液體，高熔點(diǎn)金屬間化合物仍保持固體狀態(tài)，使固體從液體中分離出來以除去鐵、砷。離心機(jī)過濾法是在熔析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)好金屬離心機(jī)的溫度，通過控制溫度將含鐵、砷高的固體粗錫（生產(chǎn)中稱為乙粗錫）加熱到錫的熔點(diǎn)以上，錫熔化為液體，高熔點(diǎn)金屬間化合物仍保持固體狀態(tài)，采用離心過濾的方法使

26、液固兩相分離，以除去鐵、砷等雜質(zhì)。（2）熔析法和凝析法除鐵、砷熔析法可除去粗錫中大部分的鐵、砷，但不能使其含量達(dá)到符合精錫的標(biāo)準(zhǔn)，尚需經(jīng)過凝析法處理。凝析法是熔析法的逆過程，即將含鐵、砷低的已熔成液體的粗錫（稱為甲粗錫）降溫，由于鐵、砷及其化合物溶解度降低，便會(huì)結(jié)晶成固體析出，這時(shí)加入適量的鋸木屑進(jìn)行吸附，使晶體懸浮物與液體錫達(dá)到分離。通過人工打撈浮渣（炭渣）除去鐵、砷。（3）加硫除銅 加硫除銅的基本原理是基于硫和銅的親和力大于硫和錫的親和力，元素硫加入錫液后，溶于錫液中，在強(qiáng)烈攪拌下，錫液中的銅與硫充分結(jié)合生成穩(wěn)定的高熔點(diǎn)硫化亞銅（Cu2S,熔點(diǎn)1130），硫化亞銅不溶于錫液而浮于液面成為浮

27、渣除去。云錫煉廠加硫除銅作業(yè)在凝析除鐵、砷與加鋁除銻、砷之間，以免過量的鐵結(jié)晶析出，變成粘稠的浮渣，把沒有和硫起作用的銅包裹起來，影響Cu2S的生產(chǎn)。（4）加鋁粒除砷、銻粗錫經(jīng)過凝析除砷、鐵后，雖然大部分砷已除去，但錫中含砷仍有0.15%左右。使用凝析法處理粗錫時(shí)，含銻量沒有明顯的變化，仍達(dá)不到精煉標(biāo)準(zhǔn)，有待進(jìn)一步除去，即加鋁粒除砷、銻。加鋁除砷、銻原理是利用鋁和砷、銻生成高熔點(diǎn)化合物，其密度小于錫，能從錫液中結(jié)晶析出。As-Al二元系狀態(tài)見圖4-2，Al-Sb二元系狀態(tài)見圖4-3。從圖可以看出，鋁和砷生成AlAs，其熔點(diǎn)為1740，鋁和銻生成AlSb，其熔點(diǎn)約為1081。云錫煉廠加鋁除砷、銻

28、在火法精煉中在結(jié)晶機(jī)除鉛、鉍之前，其優(yōu)點(diǎn)是砷、銻脫除達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后，在連續(xù)結(jié)晶機(jī)除鉛、鉍時(shí)，內(nèi)槽中的晶體硬度和黏度較小，可以減輕螺旋器的負(fù)荷，晶體和液體的分離條件得到改善，有利于除鉛、鉍。同時(shí)在加鋁除砷、銻后，如果操作不仔細(xì)，殘留下來的鋁也會(huì)在結(jié)晶機(jī)內(nèi)槽中氧化造渣而除去。（5）連續(xù)結(jié)晶機(jī)除鉛、鉍粗錫中一般含有鉛、鉍，結(jié)晶分離法除鉛、鉍是使含鉛、鉍的粗錫在連續(xù)的溫度梯度加熱和冷卻的過程中產(chǎn)生晶體和液體，二者逆向運(yùn)動(dòng)，鉛、鉍在晶體中逐漸減少，在液體中逐漸增多，最后使鉛、鉍集中在液體中，而晶體錫得到提純。為了說明結(jié)晶除鉛的具體過程，將Sn-Pb合金相圖富錫端繪制成晶體和液體成分隨溫度變化關(guān)系示意圖于圖

29、3-3中。任一時(shí)刻，任一成分的合金，在冷卻時(shí)產(chǎn)生晶體，在螺旋器的作用下，逐漸向溫度升高的區(qū)域移動(dòng)；相反，殘留的液體靠重力和結(jié)晶槽坡度向低溫區(qū)回流。隨溫度上升后，原有晶體和流體間的平衡關(guān)系受到破壞，而在新的溫度條件下建立新的平衡，即在高溫下熔析，液體在低溫下將發(fā)生結(jié)晶。這種晶體和液體間平衡的破壞和建立的統(tǒng)一，使得結(jié)晶、熔析過程連續(xù)進(jìn)行，結(jié)晶的結(jié)果液體中錫的純度降低。 圖9 Pb-Sn二元系相圖5）真空蒸餾法除鉛、鉍昆明理工大學(xué)與云南錫業(yè)公司等單位研制的內(nèi)熱式多級(jí)連續(xù)蒸餾真空爐，具有流程短，金屬回收率高，消耗低，設(shè)備簡(jiǎn)單和占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。真空蒸餾法除雜質(zhì)的原理是根據(jù)雜質(zhì)金屬的沸點(diǎn)比錫低、蒸汽壓比

30、錫大的性質(zhì)，在高溫下使金屬雜質(zhì)揮發(fā)除去。以鉛、鉍、銻等為例，在相同溫度下，他們的蒸汽壓比錫大100倍，故在較高溫度下，它們將比錫更容易揮發(fā)，從而達(dá)到與錫分離的目的。4.2連續(xù)結(jié)晶機(jī)連續(xù)結(jié)晶機(jī)主要由螺旋器、電爐體、溫度控制和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成（見圖9）。螺旋器由扇形葉片交錯(cuò)焊接在無縫鋼管的螺旋軸上而成，其作用是：一方面攪拌合金，減少擴(kuò)散層厚度，加速熱交換和質(zhì)交換，提高鉛、鉍和錫的分離效率；另一方面，提升晶體，將結(jié)晶產(chǎn)生的晶體不斷地向溫度高的方向提升，使晶體與液體成逆向運(yùn)動(dòng)。電爐體由內(nèi)槽、外槽、電阻絲、保溫材料等組成，由于對(duì)流和傳導(dǎo)傳熱，實(shí)際上從電爐體的尾部（焊錫排放口）到電爐體的端部（精錫出口）形成

31、一個(gè)穩(wěn)定的溫度梯度，從而滿足了工藝要求。4.3真空爐 昆明理工大學(xué)與云南錫業(yè)公司等單位研制的內(nèi)熱式多級(jí)連續(xù)蒸餾真空爐的設(shè)備系統(tǒng)實(shí)體圖如下圖。真空爐整個(gè)系統(tǒng)由爐體、蒸餾系統(tǒng)、電器加熱、真空系統(tǒng)等組成。7電解車間電解精煉一次作業(yè)即可除去精錫或粗焊錫中的大部分雜質(zhì)，生產(chǎn)出純度很高的精錫或精焊錫。電解精煉尤其適于處理含鉍和貴金屬的粗錫。與火法精煉相比，電解精煉錫具有直接回收率高、有價(jià)雜質(zhì)元素的富集比高和易于回收處理等優(yōu)勢(shì)。但電解精煉錫的缺點(diǎn)也很明顯，電解精煉投資費(fèi)用大、大量金屬被積壓，故其發(fā)展受到限制。焊錫電解精煉的目的是將含鉍、砷、銻、鐵等雜質(zhì)含量高的粗焊錫經(jīng)電化過程精煉，產(chǎn)出含雜質(zhì)少、錫和鉛含量高

32、達(dá)99%以上的精悍錫。 云錫冶煉廠采用硅氟酸（H2SiF6）電解質(zhì)水溶液進(jìn)行電解精煉，這樣便可以使鉛、錫同時(shí)電溶于電解液中，并同時(shí)在陰極上析出，產(chǎn)出鉛、錫含量均高，雜質(zhì)含量少的精含錫。 焊錫電解精煉的電化體系為： 對(duì)錫電解精煉有關(guān)的元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電位見表6-1。表5-1電解精煉有關(guān)的元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電位元素-0.763-0.136-0.126+0.2+0.247+0.337陽(yáng)極發(fā)生的主要反應(yīng)是鉛、錫同時(shí)電化溶解，因?yàn)槠潆娢幌嘟?，反?yīng)式為：陰極發(fā)生的反應(yīng)則為：粗焊錫中鉍、銅、砷、銻等雜質(zhì)的行為均與粗錫電解精煉相似。除鐵外，他們大多會(huì)進(jìn)入陽(yáng)極泥中。粗焊錫硅氟酸電解精煉工藝，在我國(guó)許多煉錫廠已得到成功

33、運(yùn)用，取代了鹽酸電解精煉工藝。下圖為云錫的電解車間圖： 圖 電解車間 8云錫銅冶煉工藝 云錫雙頂吹銅冶煉項(xiàng)目于2010 年5 月開工建設(shè),2012 年3 月投料試車,是該公司在頂吹錫冶煉和頂吹一步煉鉛工藝后,再次采用的頂吹銅冶煉工藝技術(shù)。云錫銅冶煉項(xiàng)目主體工藝采用頂吹熔煉一頂吹吹煉一不銹鋼陰極電解技術(shù)，配套兩轉(zhuǎn)兩吸制酸及爐渣選礦工藝。目前在國(guó)內(nèi)煉銅企業(yè)中,頂吹熔煉是國(guó)內(nèi)外新建和改造的銅冶煉廠推廣應(yīng)用最快最多的工藝,尤其是 設(shè)計(jì)規(guī)模的銅冶煉廠。頂吹熔煉工藝物料適應(yīng)性強(qiáng),連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)料,處理量大,煙氣連續(xù)穩(wěn)定,作業(yè)率高。頂吹吹煉工藝煙氣量少, 濃度高,煙氣處理成本低,處理固態(tài)水淬銅锍,無須磨礦和深度

34、干燥;吹煉強(qiáng)度大,單爐吹煉即可滿足冶煉生產(chǎn)要求；作業(yè)獨(dú)立性強(qiáng),受熔煉生產(chǎn)制約小,爐子密閉性好,漏風(fēng)小,作業(yè)環(huán)境好,煙氣污染可得到根本解決;取消了熔體熱倒運(yùn),即解決了車間低空煙氣污染問題的同時(shí),還大大減少了包子殼等的返料量。8.1熔煉系統(tǒng)云錫銅熔煉生產(chǎn)工藝過程包括銅精礦配料、圓盤制粒、熔煉配料、頂吹爐熔煉、沉降電爐澄清分離、頂吹爐熔煉渣緩冷,冰銅水淬,精礦處理量為1.21.8kt/d?；旌暇V經(jīng)計(jì)量后進(jìn)入圓盤制粒機(jī)制粒,制粒后的精礦與熔劑、塊煤按一定比例配料后,經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)加入頂吹熔煉爐;空氣、氧氣和燃料經(jīng)噴槍噴入爐內(nèi)熔池中,并完全攪動(dòng)熔池,使加入爐內(nèi)的精礦被迅速加熱、熔化并和加入的其他物料進(jìn)行

35、各種物理化學(xué)反應(yīng),完成造锍和造渣反應(yīng);銅锍以及爐渣的混合熔體連續(xù)不斷地排放至沉降電爐進(jìn)行澄清分離,爐渣放出緩冷后渣選礦,銅锍放出后進(jìn)入水淬系統(tǒng)進(jìn)行水淬。頂吹熔煉爐煙氣經(jīng)余熱鍋爐冷卻,再經(jīng)電收塵器除塵凈化后送制酸系統(tǒng)生產(chǎn)硫酸。沉降電爐產(chǎn)出的煙氣經(jīng)水冷煙道冷卻、電收塵器除塵凈化后送制酸系統(tǒng)生產(chǎn)硫酸。8.2吹煉系統(tǒng) 云錫頂吹吹煉爐生產(chǎn)工藝過程包括水淬銅锍上料、頂吹爐吹煉、吹煉渣水淬。銅锍處理量為600750 t/d。銅锍經(jīng)過水淬堆存銅锍倉(cāng),通過堆取料機(jī)把銅锍與熔劑、塊煤按一定比例配料后經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)加入吹煉爐;空氣、氧氣和煤粉經(jīng)噴槍噴入爐內(nèi)熔池中,并完全攪動(dòng)熔池,使加入爐內(nèi)的銅锍被迅速加熱、熔化并和加入的其他物料進(jìn)行各種物理化學(xué)反應(yīng)。粗銅及爐渣定期從吹煉爐內(nèi)排放,粗銅排放至回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐,爐渣直接進(jìn)行水淬返回熔煉爐。吹煉煙氣經(jīng)余熱鍋爐冷卻、電收塵器除塵凈化后送制酸系統(tǒng)生產(chǎn)硫酸。雙頂吹銅冶煉工藝流程示意如圖1。9云錫鉛冶煉工藝 云南錫業(yè)股份有限公司鉛冶煉系統(tǒng)主要工藝過程分為硫化鉛精礦熔煉、粗鉛精煉、陽(yáng)極泥熔煉、尾氣制酸、余熱發(fā)電、水處理等。硫化鉛精礦首先經(jīng)頂吹爐“一爐三段”直接熔煉成粗鉛，粗鉛火法脫除雜質(zhì)后進(jìn)行大陽(yáng)極電解精煉生產(chǎn)電鉛，陽(yáng)極泥交貴金屬回收工序回收稀貴金屬。熔煉工藝尾氣經(jīng)余熱鍋爐回收余熱用于發(fā)電，經(jīng)電收塵器分別收取鉛煙塵和鋅煙塵，尾氣送至制酸系統(tǒng)制取硫酸。經(jīng)過“