自热法生产二氧化锡.pdf

2013年1期
有色金属(冶炼部分)(htt:/ysg. bgrimm.cn)
doi:10.3969/j.iss.1007-7545.2013.01.015
自热法生产二氧化锡
陈正
(兰州有色冶金设计研究院有限公司,兰州730000)
摘要:借鉴嬣池熔炼技术设计了一套自热熔炼装置生产二氧化锡,产品用于玻璃电极。实际生产证明,
产品粒度、纯度和白度均能满足要求;渣可循环使用而量不增加;除开炉时锡锭加热融化升温需天然气
燃烧加热外,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。
关键词:熔池熔炼;氬化亚锡;二氧化锡;自热嫆炼;气化法
中图分类号:TF814文献标志码:A文章编号:1007-7545(2013}01-0049-03
Production of Tin Dioxide with Autothermic Process
CHEN Zheng
(Lanzhou Engineering Research Institute of Nonferrous Metallurgy Co. Ltd, Lanzhou 730000, China)
Abstract: An autothermic smelting system was designed based on bath smelting technology to produce tin
dioxide for glass electrodes. Plant practice shows that the grain size, purity and whiteness can meet the re
quirement. Slag is recycled with no increase of quantity. There is no need for any fuel apart from tin ingots
melting with nature gas at the beginning of production. Equipment operation is stable and reliable.
Key words: bath smelting; tin oxide; tin dioxide; autothermic smelting; gasification process
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。目前二一氧化1原料
锡的生产主要有湿法和火法两种,湿法以硝酸法
生产原料选用云锡公司的一号锡,含锡≥
为主,但该法硝酸消耗大、环境污染严重、锡消耗高、99.9%,杂质成分(%):As≤0.010、Fe≤0.007、Cu
产品纯度低。此外还有溶胶一凝胶法2的、凝胶一燃≤0.008、Pb≤0.045、Bi≤0.015、Sb≤0.020、S≤
烧法、化学沉淀法等生产钠米级二氧化锡。火0.001、杂质总和≤0.100
法主要是气化法,又称电弧气化合成法,早在1958
工艺流程
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
自热氧化炉借鉴顶吹式熔池熔炼炉,将氧枪插
白度好、粒度细的特点,但其技术要求高且各生产厂人熔融锡液通过鼓入一次空气和燃料进行搅拌,使
家对气化法的技术细节极为保密。由于气化法采用锡液表面反应后迅速更新,生成的氧化亚锡(SnO)
了电炉,每吨二氧化锡耗电量达2000kWh以上,挥发进入烟气,在炉顶鼓入二次空气使其进一步氧
设备投资高,相对成本也高
化成二氧化锡,液面反应产生的二氧化锡进入渣相。
本文在顶吹式熔池熔炼炉的基础上,开发了一设计采用了清洁燃料天然气以免产生燃烧污染,为
种新型自热工艺生产二氧化锡,该工艺过程可完全准确控制空气和天然气量,保证产品纯度,采用了数
自热进行,不需要添加任何燃料。
字式涡街流量计进行控制计量,并将烘炉和熔化过
收稿日期:2012-08-02
作者简介:陈正(1954-),男,陕西城固县人,高级工程师
有色金属(冶炼部分)(htp:/ysy. bgrimm.cn)
2013年1期
程产生的烟气通人入环境冷却收尘系统,正式生产时见图1。
的烟气通入主工艺冷却收尘系统。工艺设备连接图
主工艺冷却收尘系统
降冷却簡
旋风收尘器
们袋
冷却
离心通风机(
」画机、次二氧化
灰
集中处理叫收
次空气
环境冷却收尘系统
次空气、天然气
氧化钢炉?
锡锭
二氧化锡成品
大姿入??
集中处理凹收
图1工艺设备连接图
F
Equipment connection diagram
3生产结果
表1产品粒度检测结果
Table 1 Detecting results of granularity
操作条件:炉内温度1200℃,反应区温度
粒径./rmn
微分分布/%
累积分布/%
400℃?一、二次空气量10~30m2/h,在加强炉
体保温的情况下完全可以实现炉内的热平衡,不用
任何燃料就可以连续批量生产出二氧化锡。生产过
程中有意停止供应二次空气后炉温降低,通入二次
23.06
空气后炉温明显升高,证明氧化亚锡生成二氧化锡
的反应是通过二次空气进行的。
1粒度
Easysizer20型激光粒度分析仪检测产品的粒
54.81
62.26
度结果见表1。特征参数如下:D1o=0.15m、Do
=0.57gm、Do=2.02gm,比表面积16.46
m2/mL。
81,21
3.2纯度
统样纯度分析结果(g/kg):AI29、Ba0.67
98.60
Cu5.1、Fe8.6、Mg2、7、Pb2.9。
在低温下生产的产品为白色,而高温下的产品
5.18
呈浅粉红色,最初怀疑是氧枪中的铬造成的,对此按
照GB/"T15337-2008对样品进行检测,结果均未检3.3白度
测出CuO、Fe2O3、Cr2O3(检出限均为1.0mg/kg)。
由于业主对白度要求84.5%即可,产品白度没
证明没有铬的污染,产品纯度则完全满足要求。后有正式检测,仅凭肉眼对比,温度较低时产品颜色纯
经调査同类企业也有高温焙烧时产品濒色发红现白,高温下产品略有粉红色,但白度明显都高于外购
象,因此推测是由不同的二氧化锡晶型引起的。
同类产品,温度越高,产品白度越好