冶金工程实习报告

1、 生产实习报告实习单位： 云锡公司、云锡铜业分公司、云锡铅业分公司 学 院： 冶金与能源工程学院 专 业： 冶金工程 年 级： 2011 学生姓名： 指导教师： 实习时间： 教 务 处 制1、 前言 本次实习我们这组共60名同学，是由伍老师和王老师、田老师带队去个旧的云锡公司实习。我们有实习7天，分别在云锡的三个冶炼分厂进行了实习。8月27 日下午进行了安全讲座，8月28日-8月30日是在锡冶炼厂进行的实习，9月1日休息了一天，9月2日在云锡的铜冶炼分厂实习了一天，9月3日是在云锡的铅冶炼分厂进行的实习。在锡冶炼分厂实习时，我们小组依次参观了炼锡厂的五大车间：电炉车间、电解车间、炼渣车间、精炼

2、车间、熔炼车间。在铜冶炼分厂和铅冶炼分厂我们则分别用了一天对主要车间进行整个工厂的参观。 我们在这7天里学到了很多课本上难以学到的东西， 通过这次生产实习让我们对锡冶炼、铜冶炼和铅冶炼有了一个更感性的认识，对实际的冶金工厂生产的情况也有了直观的了解。二、实习目的与意义 生产实习的目的是使学生接触生产实践，了解生产工艺，熟悉专业知识，为后续专业课及毕业论文有所准备，培养理论联系实际的学风，逐步培养分析问题和解决问题的能力。所以，生产实习是冶金工程专业十分重要的实践性教学环节，对冶金专业的学生感性认识冶金是非常必要的。生产实习也是与课堂教学完全不同的教学方法，在教学计划中，生产实习是课堂教学的补充

3、。通过现场的讲授、参观、座谈、讨论、分析等多种形式，一方面来巩固在书本上学到的理论知识，另一方面，可获得在书本上不易了解和不易学到的生产现场的实际知识，是培养学生实际动手能力和分析问题解决问题能力、理论与实践相结合的基本训练，同时也是学生毕业设计选题及设计工作原始资料的来源，为学生进行毕业设计打下扎实基础。三、实习内容与任务 （1）实习工厂生产的产品概况：了解所实习工厂的原料、产品种类；认识产品的实际用途、生产规模、特点和经济效益。 （2）建立有关工艺过程、系统原理和设备的感性认识，初步了解有关系统和设备的操作步骤和方法，提高我们的实践能力，为后续专业基础课程、专业课程的学习打下良好的基础。

4、（3）认识生产过程的数字化、信息化、自动化系统和新技术。 （4）实习过程中要多向工人师傅求教并认真做好记录，并在实习结束后根据自己的认识完成生产实习报告。 （5）初步了解本专业的发展现状和前景，培养我们树立正确的专业思想和学习态度，明确学习的方向。四、云南锡业股份有限公司简介云南锡业股份有限公司（以下简称“公司”）是云南锡业集团有限责任公司控股、国内锡行业唯一的一家上市公司，是中国最大的锡生产、加工、出口基地，2005以来，公司锡金属产量位居全球第一。公司自上市以来，生产规模和资产规模不断扩大，现有年产8万吨锡、2.4万吨铅、2.4万吨锡化工产品、2.5万吨锡材产品的生产能力。总资产由1999

5、年的16.34亿元 增加到2010年的113.31亿元。公司主要产品有锡锭、铅锭、铟锭、银锭、铋锭、铜精矿、锡铅焊料及无铅焊料，锡材、锡基合金、有机锡及无机锡化工产品等40多个系列1470多个品种。主导产品“云锡牌”精锡是“中国名牌产品”、国家质量免检产品，公司“云锡牌YT”商标是“中国驰名商标”、国际知名品牌。公司产品国际市场占有率16.75%，国内市场份额占了41.59%左右。公司拥有世界上最先进的采、选、冶、深加工成套技术，拥有世界上最完整的锡采选冶及深加工产业链，拥有矿山勘探、采掘、选冶、锡化工、锡、铜、铅及其他有色金属深加工纵向一体化的产业格局。公司坚持走新型工业化道路，通过资本运作

6、，不断稳步推进发展战略的实施，加快技术进步和产业升级，积极抢占技术制高点，在国内同行业中首家成功地引进了世界最先进的澳斯麦特技术，锡熔炼技术整体上领先世界先进水平。公司积极实施“走出去”战略，生产和经营范围不断发展，在湖南郴州形成采、选、冶一体的产业链，形成云南以外的另一生产基地，保证公司持续发展。公司除在昆明、北京、上海和全国各地的经销机构以外，在美国、德国也有营销公司。目前，公司有11下属分公司、7控股子公司、2全资子公司。 公司形成了具有鲜明自身特色的管理优势和优良的企业文化，有很好的社会形象、企业信誉和融资渠道。先后被评为“云南省文明单位”、“全国用户满意企业”、 “全国精神文明建设工

7、作先进单位”、“上市公司竞争力百强企业”等荣誉称号。5、 实习过程 在7天的实习中我们组分别参观了云锡冶炼分厂的电炉车间、电解车间、炼渣车间、精炼车间、熔炼车间，以及云锡的铜冶炼分厂和铅冶炼分厂。下面我将根据自己的一些认识对各车间及分厂的生产工艺流程、设备、生产原理做一些简单概括。1.参观熔炼车间 熔炼车间的主要原料是锡精矿、熔剂（石英或石灰石）、还原剂，当然还会有些其他含锡高的原料，如烟化炉的烟尘、澳炉烟尘等。一般而言，锡精矿都会经过炼前处理以达到简化流程、降低成本、提高锡的冶炼回收率、脱除有害杂志等目的。熔炼过程的目的是在一定的熔炼条件下，尽量使原料中锡的氧化物和铅的氧化物还原成金属加以回

8、收，使精矿中高价氧化物三氧化二铁还原成低价氧化亚铁，与精矿中的脉石成分（如,等）、固体燃料中的灰分、配入的溶剂生成以氧化亚铁、二氧化硅（SiO2）为主体的炉渣，和金属锡、铅分离。熔炼车间产出甲粗锡、乙粗锡、硬头和炉渣，甲粗锡和乙粗锡除主要含锡外，还有铁、砷、铅、锑等杂质，必须进行精炼方能产出不同等级的精锡。硬头含锡品位较甲粗锡、乙粗锡低，含砷、铁较高，必须进行煅烧等处理，回收其中的锡；炉渣含锡，称为富渣，现在一般采用烟化法处理回收渣中的锡。1.1熔炼车间设备及工艺介绍1.1.1沸腾炉近年来，随着入厂锡精矿含锡品位的下降，砷、硫等有害杂质含量的不断升高，没有经过炼前处理，直接进入熔炼车间顶吹炉工

9、序进行还原熔炼，造成了砷在冶炼过程中的恶性循环，锡直接回收率低，作业成本增加，经济效益降低。因此对于含硫、砷等杂质高的锡精矿增加了炼前通过沸腾炉焙烧处理。主要目的是：采用氧化焙烧及氧化还原焙烧的方法，促使锡精矿固体颗粒中的杂质硫、砷和锑等转变为SO2，As2O3和S2O3等气态物质挥发除去，脱离精矿，即除去锡精矿中的硫、砷和锑，同时也除去了部分铅。 目前，锡精矿焙烧采用的设备有回转窑、多膛炉及沸腾炉。多膛炉和回转窑焙烧工艺较成熟，操作稳定、可靠、杂质脱除率较高，但是设备占地面积大、投资高、维修费贵、燃料消耗大；而沸腾炉焙烧与它们相比，具有以下特点：沸腾炉的气流是在料层之间通过，物料颗粒在沸腾床

10、中处于悬浮状态，创造了颗粒氧化最为有利的条件，使得焙烧过程得以强化，反应强度大，炉床能力高；沸腾炉对燃料的适应范围广，燃料消耗低。据介绍，若精矿含As1.5%-2%，S3%-10%，对于多膛炉焙烧，燃耗为8%-10%，回转窑焙烧煤耗为15%，沸腾炉焙烧煤耗只有5%-7%；沸腾炉设备结构简单、占地面积小、投资省、维修费用低等。1.1.2澳斯麦特炉1）喷枪 澳斯麦特炉熔炼技术的实质是，作业时将一根经特殊设计的喷枪，由炉顶部插入垂直放置的呈圆筒型炉膛内的熔体之中，空气（或富氧空气）和燃料（油、天然气）从喷枪末段喷入熔体，在炉内造成一个剧烈翻腾的熔池表面，炉料由顶部加料口直接加入翻腾的熔池中，因此它也

11、被称之为“顶吹沉没喷枪熔炼”技术。澳斯麦特炉具有熔炼效率高、适应性强、热利用率高、有利于环保、减少返回品等优点 图1 喷枪 喷枪是澳斯麦特技术的核心，它由经特殊设计的三层同心套管组成，中心是燃料通道，中间是燃烧空气，最外层是套筒风。喷枪被固定在可沿垂直轨道运行的喷枪架上，工作时随炉况的变化由DCS系统或手动控制上下移动。2）澳斯麦特炉型体 图2 澳斯麦特炉实体3）澳斯麦特炉原料 锡精矿经沸腾焙烧脱砷、脱硫和再磁选，使锡精矿中品位提高至以上，杂质含量、，并放置于料仓内。其他入炉物料还有还原煤、熔剂、经烟化产出的烟化尘及经焙烧产出的析渣，均置于各自的料仓内。各种入炉物料经计量配料后送入双轴混合机进

12、行喷水混捏，混捏后的炉料经计量，有胶带输送机送入澳斯麦特炉内还原熔炼。4）澳斯麦特炉工艺过程 澳斯麦特炉法熔炼的工艺过程。澳斯麦特炉法还原熔炼的过程是周期性进行的，主要分为熔炼、弱还原及强还原三个阶段。云锡将强还原阶段移至烟化炉中进行 熔炼阶段。将喷枪插入熔体，控制空气量及燃料量，形成剧烈翻腾的熔池表面。由顶部连续加炉料，熔炼反应随即开始，维持温度。金属锡积聚在炉底，喷枪作业时保持在上部渣层表面下一定深度（约200mm），当金属锡层达到一定深度时，适当提高喷枪位置，开口放出金属锡，而熔炼过程可以不间断进行。熔炼阶段耗时h。 弱还原阶段。在生成合格粗锡的条件下，使炉渣含锡由熔炼阶段的10%降到4

13、%左右，为此，该阶段作业温度升至1200左右，并使喷枪提升到熔池静止表面之上；同时以足够快的速度加入粒状还原煤，促进渣中SnO的还原，该阶段作业时间约2040min，反应结束后及时放出生成的金属锡，即可进入强还原阶段。 强还原阶段。该阶段的任务是对渣进一步还原，使渣中含锡由4降至1以下，达到可以丢弃的程度，此时炉温升至1300左右，强还原阶段需90min。 云锡冶炼厂Ausmelt炉还原熔炼炉渣烟化炉贫化技术取代三段熔炼技术。这样做的好处是可以节省冶炼周期、保护澳炉体、两段工艺可处理低品位的锡中矿、抛渣含锡低（0.1%）。 澳斯麦特炉炼锡的一般工艺流程如下图3所示： 图3 澳斯麦特炉的一般工艺

14、流程5）澳斯麦特炉炼锡系统 整个澳斯麦特炉炼锡系统由炼前处理系统、配料系统、余热发电系统、烟气处理系统、冷却水循环系统、燃料供应系统和供风系统等组成。下图4为云锡澳斯麦特炉系统图。 图4 澳斯麦特炼锡设备连接6）澳斯麦特炉的富氧还原熔炼 富氧熔炼的工艺流程 锡精矿的熔炼是还原熔炼，其主要反应为 在富氧熔炼的条件下，由于从喷枪鼓入熔池的气体中氧浓度大幅提高，要使上述反应顺利进行，气氛的控制就显得非常重要。 云锡在开发锡精矿富氧熔炼技术时，充分考虑了以上因素，在富氧气体与燃料的准确配入与完全燃烧上进行了认真分析和计算，确保在富氧喷入熔池的喷枪头处不出现氧化气氛，使得熔池中始终保持适度的还原气氛，以

15、保证锡精矿的迅速有效还原，同时防止炉渣中FeO氧化为磁性铁而产生泡沫渣的危险。 锡精矿富氧喷枪顶吹沉没工艺方法的主要优点在于： 在锡精矿喷枪顶吹沉没熔炼炉中采用富氧熔炼，在喷枪风中混入氧气，在单位时间内投入炉内的总气量不变的情况下，使得单位时间内加入熔池的氧量增加，随之单位时间内投入炉内的燃料量、能量和处理的物料量同步增加，锡产量也随之增加。 此种工艺方法使得熔炼速度和效率进一步提高，处理单位物料量的烟气量减少，烟尘率也随之降低，锡冶炼回收率进一步提高。 此种工艺方法，压缩空气与氧气混合后的富氧浓度在25%-40%之间；与空气熔炼相比，处理量增加20%-50%，产量增加20%-50%，而尾气系

16、统处理的烟气量与空气熔炼相比基本保持不变。锡精矿富氧熔炼，大幅度提高了生产效率，取得了良好的节能效果、环保效果、资源综合利用效果和经济效果。2.电炉车间电炉炼锡始于1934年，目前世界上电炉炼锡产量约占世界锡总产量的10%。在现在，电炉属于较落后的锡熔炼工艺，电炉之所以还在云锡存在是因为电炉也有一些优点：对原料的适应性强、易达到较高的熔炼温度、较高的还原气氛，故可以处理高铁物料、高熔点的含锡物料等。采用分批进料，第一批料占总量的1/3左右。开始熔炼时，电流控制在较小的数值上，产生一定数量炉渣和粗锡后，再加大电流，同时加入第二批料。以后每隔2h进一批料，全部炉料在1012h内进完。电炉熔炼的还原

17、和造渣过程几乎与炉料受热同时发生，熔体依靠电极附近过热炉渣的对流循环进行传电热和传质。产生的粗锡和炉渣在炉内澄清分层。采用多次放锡和一次放渣的工艺。进料一半后，开始放第一次锡，每炉放34次。最后一批料加完并熔化后，放最后一次锡，然后一次放渣。粗锡含锡97%98%。炉渣放出后集中用电炉进行第二次熔炼，也可以不放渣接着进行第二次熔炼。电炉熔炼具有如下的特点：（1） 在有效电阻的作用下，熔池中的电能直接转变为热能，因而容易获得高而集中的炉温。高温集中于电极区，炉温可达1450-1600，因而适合于熔炼高熔点的炉料。（2） 炼锡电炉密封性好，炉内可保持较高含量的一氧化碳，还原性气氛强，适合处理低铁锡精

18、矿。另外，较好的密封使烟气量少，减少了锡的挥发损失。（3） 锡精矿电炉熔炼还具有炉床能力高、锡直收率高、热效率高和渣中锡含量低（3%左右）等特点。3.炼渣车间随着锡矿的不断开采，锡矿石品味逐渐下降，难选矿石逐渐增加。为了提高锡的选矿回收率，必须降低选矿富集比，降低精矿品味产出贫锡精矿或少产高品位锡精矿，产出部分锡中矿。贫锡精矿和锡中矿大多是锡铁、锡硫结合致密、难以用物理的方法使之分离而将锡富集到合适还原熔炼要求的品味，或因粒度太细，分选效率低，因此研制了硫化挥发法处理锡中矿，从理论到实践证明，硫化挥发法是目前世界上处理锡炉渣、锡中矿、贫锡精矿等最有效手段。它是利用锡的硫化物的挥发性能与炉料中其

19、他组元挥发性能的差别而达到分离和富集的目的。硫化挥发法工艺简单，物料的适应性强，锡的挥发效率高，机械化、自动化程度高，处理能力大，生产成本低。2007年，云南锡业股份有限公司冶炼分公司成功开发运用了低锡物料烟化炉富氧侧吹烟化挥发技术。通过自主创新，研究开发了低锡物料烟化炉富氧侧吹烟化工艺技术，攻克了低锡物料烟化炉富氧还原熔炼过程中还原气氛控制的关键技术。 3.1硫化挥发的基本原理往熔融富锡渣中加入硫化剂富用燃料和空气混合物燃烧吹炼，使锡成硫化亚锡挥发的过程，为富锡渣处理方法之一。适用于处理各种品位的富锡渣，也可处理其他低锡物料。硫化剂用黄铁矿(FeS2)，燃料用粉煤或油，燃料燃烧保持炉内呈弱还

20、原气氛，在高温和剧烈搅拌条件下吹炼，以加速化学反应和挥发作用。挥发出来的硫化亚锡在烟道中被氧化成氧化锡，进入烟尘。收得的含氧化锡烟尘返回料仓。锡的沸点很高（2270），在烟化炉作业温度（1150-1250）条件下，其饱和蒸汽压很小，约为0.29-1.05Pa。二氧化锡的沸点也很高。因此，在挥发过程中锡和二氧化锡的挥发很小。硫化亚锡和硫化亚锡的沸点较低，在烟化炉作业温度条件下其饱和蒸汽压较大 (见表5-1和表5-2)。表5-1 氧化亚锡的饱和蒸汽压与温度的关系温度T/k12801350140015001600415141631571336647247 表5-2 硫化亚锡的饱和蒸汽压与温度的关系温

21、度T/k127313731503773330530101323在相同条件下，渣中硫化亚锡的挥发能力比氧化亚锡的挥发能力大得多。硫化挥发法即以硫化亚锡的生成和挥发理论为基础。在还原气氛中，黄铁矿分解产物与富锡渣中的锡组分在高温下进行硫化反应并挥发硫化亚锡：云南锡业股份有限公司冶炼分公司成功开发运用了低锡物料烟化炉富氧侧吹烟化挥发技术。烟化炉处理低物料熔炼过程中采用富氧熔炼，在二次风中混入氧气，在单位时间内投入炉内的总风量不变的情况下，使得单位时间内加入熔池的氧量增加，随之单位时间内投入炉内的燃料量、能量和处理的物料量同步增加，锡烟尘产量也随之增加。此种工艺方法使得熔炼速度和效率进一步提高，处理单

22、位物料量的烟气量减少，锡烟尘产量也随之增加，烟尘含锡品位提高。3.2烟化炉的基本结构 各个炼锡厂的烟化炉虽然由于生产规模不同而大小不等，其构造基本相同，主要包括水套、三次风口、加料口、放渣口、风口、风管、煤管、加固装置等。烟化炉炉体为全水套结构，包括炉底及炉子出口、烟道都是由水套构成，水套是烟化炉的主体构件，分为炉底水套、炉身水套和烟道水套。 风口安装在沿炉子长方向的最下层水套上，两面对称安装，风口的多少视炉子大小而定，云锡炼厂在沿炉子长方向有16个进风口。 放渣口开在矩形短边最下层水套的下部。正常作业过程中渣口用能用循环水冷却的塞托堵住，放渣时将塞托拉出，弃渣从炉内流出并通过流槽进行水淬。图

23、6 烟化炉的构造示意图3.3烟化炉工艺参数及控制 云锡炼厂采用的是4m2烟化炉，其生产的主要技术指标如表3-1。表3-1 4m2烟化炉生产的主要技术指标名称4m2烟化炉进料量/t/炉13-15炉床能力/t/(m2.d)17-25弃渣含锡/%<0.2炉温/1250-1350冷却出水温度/130-140(气化温度)一次风压/KPa60-70二次风压/KPa90-110炉内压力/Pa-30-100冲渣水压/KPa>200风煤比0.7-0.93.4烟化炉的工艺流程 图7 烟化炉的工艺流程4火法精炼车间 锡精矿还原熔炼产出的粗锡含有很多杂质，即使是从富锡精矿炼出的锡，其纯度通常也不能满足关于

24、上的要求，需进行精炼，除去粗锡中的杂质，使其达到标准牌号的精锡质量要求。 火法精炼主要有四种方法：（1）利用锡的熔点低于或高于某些杂质及其化合物的熔点，在特定温度下使锡和杂质分别富集与液相和固相，从而使锡与杂质分离；（2）在锡液中加入某种反应剂，使锡液中的杂质通过化合反应形成浮渣除去；（3）区域熔炼法；（4）真空挥发法。4.1火法精炼的原则流程图离心渣粗 锡粗锡锡锭焊锡结晶机脱除铅、铋精锡浇注真空炉除铅、铋铝渣危废中心炭渣回收锡三氧化二砷乙粗锡甲粗锡离心机除铁、砷凝析除铁、砷加硫除铜加铝除锑、砷硫渣制硫酸铜图8 粗锡精炼的工艺流程图火法精炼的每一个作业只能除去粗锡中的一两中杂质，因此存在作业流

25、程长、金属直收率低和渣量大的特点。但由于每个精炼渣只含有一两种杂质金属，有利于这些金属的回收。（1）离心机除铁、砷（熔析法）离心过滤法是应用熔析原理， 其理论依据是铁、砷等杂质在液态锡中的溶解度随温度的变化而变化，并且它们能与锡结合，生成高熔点的金属间化合物。熔析法是将含铁、砷高的固体粗锡加热到锡的熔点以上，锡熔化为液体，高熔点金属间化合物仍保持固体状态，使固体从液体中分离出来以除去铁、砷。离心机过滤法是在熔析的基础上进行了改进，设计好金属离心机的温度，通过控制温度将含铁、砷高的固体粗锡（生产中称为乙粗锡）加热到锡的熔点以上，锡熔化为液体，高熔点金属间化合物仍保持固体状态，采用离心过滤的方法使

26、液固两相分离，以除去铁、砷等杂质。（2）熔析法和凝析法除铁、砷熔析法可除去粗锡中大部分的铁、砷，但不能使其含量达到符合精锡的标准，尚需经过凝析法处理。凝析法是熔析法的逆过程，即将含铁、砷低的已熔成液体的粗锡（称为甲粗锡）降温，由于铁、砷及其化合物溶解度降低，便会结晶成固体析出，这时加入适量的锯木屑进行吸附，使晶体悬浮物与液体锡达到分离。通过人工打捞浮渣（炭渣）除去铁、砷。（3）加硫除铜 加硫除铜的基本原理是基于硫和铜的亲和力大于硫和锡的亲和力，元素硫加入锡液后，溶于锡液中，在强烈搅拌下，锡液中的铜与硫充分结合生成稳定的高熔点硫化亚铜（Cu2S,熔点1130），硫化亚铜不溶于锡液而浮于液面成为浮

27、渣除去。云锡炼厂加硫除铜作业在凝析除铁、砷与加铝除锑、砷之间，以免过量的铁结晶析出，变成粘稠的浮渣，把没有和硫起作用的铜包裹起来，影响Cu2S的生产。（4）加铝粒除砷、锑粗锡经过凝析除砷、铁后，虽然大部分砷已除去，但锡中含砷仍有0.15%左右。使用凝析法处理粗锡时，含锑量没有明显的变化，仍达不到精炼标准，有待进一步除去，即加铝粒除砷、锑。加铝除砷、锑原理是利用铝和砷、锑生成高熔点化合物，其密度小于锡，能从锡液中结晶析出。As-Al二元系状态见图4-2，Al-Sb二元系状态见图4-3。从图可以看出，铝和砷生成AlAs，其熔点为1740，铝和锑生成AlSb，其熔点约为1081。云锡炼厂加铝除砷、锑

28、在火法精炼中在结晶机除铅、铋之前，其优点是砷、锑脱除达到标准之后，在连续结晶机除铅、铋时，内槽中的晶体硬度和黏度较小，可以减轻螺旋器的负荷，晶体和液体的分离条件得到改善，有利于除铅、铋。同时在加铝除砷、锑后，如果操作不仔细，残留下来的铝也会在结晶机内槽中氧化造渣而除去。（5）连续结晶机除铅、铋粗锡中一般含有铅、铋，结晶分离法除铅、铋是使含铅、铋的粗锡在连续的温度梯度加热和冷却的过程中产生晶体和液体，二者逆向运动，铅、铋在晶体中逐渐减少，在液体中逐渐增多，最后使铅、铋集中在液体中，而晶体锡得到提纯。为了说明结晶除铅的具体过程，将Sn-Pb合金相图富锡端绘制成晶体和液体成分随温度变化关系示意图于图

29、3-3中。任一时刻，任一成分的合金，在冷却时产生晶体，在螺旋器的作用下，逐渐向温度升高的区域移动；相反，残留的液体靠重力和结晶槽坡度向低温区回流。随温度上升后，原有晶体和流体间的平衡关系受到破坏，而在新的温度条件下建立新的平衡，即在高温下熔析，液体在低温下将发生结晶。这种晶体和液体间平衡的破坏和建立的统一，使得结晶、熔析过程连续进行，结晶的结果液体中锡的纯度降低。 图9 Pb-Sn二元系相图5）真空蒸馏法除铅、铋昆明理工大学与云南锡业公司等单位研制的内热式多级连续蒸馏真空炉，具有流程短，金属回收率高，消耗低，设备简单和占地面积小等优点。真空蒸馏法除杂质的原理是根据杂质金属的沸点比锡低、蒸汽压比

30、锡大的性质，在高温下使金属杂质挥发除去。以铅、铋、锑等为例，在相同温度下，他们的蒸汽压比锡大100倍，故在较高温度下，它们将比锡更容易挥发，从而达到与锡分离的目的。4.2连续结晶机连续结晶机主要由螺旋器、电炉体、温度控制和传动机构等组成（见图9）。螺旋器由扇形叶片交错焊接在无缝钢管的螺旋轴上而成，其作用是：一方面搅拌合金，减少扩散层厚度，加速热交换和质交换，提高铅、铋和锡的分离效率；另一方面，提升晶体，将结晶产生的晶体不断地向温度高的方向提升，使晶体与液体成逆向运动。电炉体由内槽、外槽、电阻丝、保温材料等组成，由于对流和传导传热，实际上从电炉体的尾部（焊锡排放口）到电炉体的端部（精锡出口）形成

31、一个稳定的温度梯度，从而满足了工艺要求。4.3真空炉 昆明理工大学与云南锡业公司等单位研制的内热式多级连续蒸馏真空炉的设备系统实体图如下图。真空炉整个系统由炉体、蒸馏系统、电器加热、真空系统等组成。7电解车间电解精炼一次作业即可除去精锡或粗焊锡中的大部分杂质，生产出纯度很高的精锡或精焊锡。电解精炼尤其适于处理含铋和贵金属的粗锡。与火法精炼相比，电解精炼锡具有直接回收率高、有价杂质元素的富集比高和易于回收处理等优势。但电解精炼锡的缺点也很明显，电解精炼投资费用大、大量金属被积压，故其发展受到限制。焊锡电解精炼的目的是将含铋、砷、锑、铁等杂质含量高的粗焊锡经电化过程精炼，产出含杂质少、锡和铅含量高

32、达99%以上的精悍锡。 云锡冶炼厂采用硅氟酸（H2SiF6）电解质水溶液进行电解精炼，这样便可以使铅、锡同时电溶于电解液中，并同时在阴极上析出，产出铅、锡含量均高，杂质含量少的精含锡。 焊锡电解精炼的电化体系为： 对锡电解精炼有关的元素的标准电极电位见表6-1。表5-1电解精炼有关的元素的标准电极电位元素-0.763-0.136-0.126+0.2+0.247+0.337阳极发生的主要反应是铅、锡同时电化溶解，因为其电位相近，反应式为：阴极发生的反应则为：粗焊锡中铋、铜、砷、锑等杂质的行为均与粗锡电解精炼相似。除铁外，他们大多会进入阳极泥中。粗焊锡硅氟酸电解精炼工艺，在我国许多炼锡厂已得到成功

33、运用，取代了盐酸电解精炼工艺。下图为云锡的电解车间图： 图 电解车间 8云锡铜冶炼工艺 云锡双顶吹铜冶炼项目于2010 年5 月开工建设,2012 年3 月投料试车,是该公司在顶吹锡冶炼和顶吹一步炼铅工艺后,再次采用的顶吹铜冶炼工艺技术。云锡铜冶炼项目主体工艺采用顶吹熔炼一顶吹吹炼一不锈钢阴极电解技术，配套两转两吸制酸及炉渣选矿工艺。目前在国内炼铜企业中,顶吹熔炼是国内外新建和改造的铜冶炼厂推广应用最快最多的工艺,尤其是 设计规模的铜冶炼厂。顶吹熔炼工艺物料适应性强,连续稳定进料,处理量大,烟气连续稳定,作业率高。顶吹吹炼工艺烟气量少, 浓度高,烟气处理成本低,处理固态水淬铜锍,无须磨矿和深度

34、干燥;吹炼强度大,单炉吹炼即可满足冶炼生产要求；作业独立性强,受熔炼生产制约小,炉子密闭性好,漏风小,作业环境好,烟气污染可得到根本解决;取消了熔体热倒运,即解决了车间低空烟气污染问题的同时,还大大减少了包子壳等的返料量。8.1熔炼系统云锡铜熔炼生产工艺过程包括铜精矿配料、圆盘制粒、熔炼配料、顶吹炉熔炼、沉降电炉澄清分离、顶吹炉熔炼渣缓冷,冰铜水淬,精矿处理量为1.21.8kt/d。混合精矿经计量后进入圆盘制粒机制粒,制粒后的精矿与熔剂、块煤按一定比例配料后,经皮带运输机加入顶吹熔炼炉;空气、氧气和燃料经喷枪喷入炉内熔池中,并完全搅动熔池,使加入炉内的精矿被迅速加热、熔化并和加入的其他物料进行

35、各种物理化学反应,完成造锍和造渣反应;铜锍以及炉渣的混合熔体连续不断地排放至沉降电炉进行澄清分离,炉渣放出缓冷后渣选矿,铜锍放出后进入水淬系统进行水淬。顶吹熔炼炉烟气经余热锅炉冷却,再经电收尘器除尘净化后送制酸系统生产硫酸。沉降电炉产出的烟气经水冷烟道冷却、电收尘器除尘净化后送制酸系统生产硫酸。8.2吹炼系统 云锡顶吹吹炼炉生产工艺过程包括水淬铜锍上料、顶吹炉吹炼、吹炼渣水淬。铜锍处理量为600750 t/d。铜锍经过水淬堆存铜锍仓,通过堆取料机把铜锍与熔剂、块煤按一定比例配料后经皮带运输机加入吹炼炉;空气、氧气和煤粉经喷枪喷入炉内熔池中,并完全搅动熔池,使加入炉内的铜锍被迅速加热、熔化并和加入的其他物料进行各种物理化学反应。粗铜及炉渣定期从吹炼炉内排放,粗铜排放至回转式阳极炉,炉渣直接进行水淬返回熔炼炉。吹炼烟气经余热锅炉冷却、电收尘器除尘净化后送制酸系统生产硫酸。双顶吹铜冶炼工艺流程示意如图1。9云锡铅冶炼工艺 云南锡业股份有限公司铅冶炼系统主要工艺过程分为硫化铅精矿熔炼、粗铅精炼、阳极泥熔炼、尾气制酸、余热发电、水处理等。硫化铅精矿首先经顶吹炉“一炉三段”直接熔炼成粗铅，粗铅火法脱除杂质后进行大阳极电解精炼生产电铅，阳极泥交贵金属回收工序回收稀贵金属。熔炼工艺尾气经余热锅炉回收余热用于发电，经电收尘器分别收取铅烟尘和锌烟尘，尾气送至制酸系统制取硫酸。经过“