富锡渣硫化挥发(sulphide fuming process for tin-rich slag)

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一次熔炼。

硫化挥发法在20世纪30年代提出，1936年德国曾建立大型的回转窑挥发设备，以后在一些国家的试验和生产中还采用过鼓风炉、反射炉、流态化焙烧炉和悬浮焙烧炉等设备，都因挥发率不高等原因未用于工业生产。1953年，苏联波多尔斯克锡冶炼厂首先用烟化炉硫化挥发处理贫渣获得成功。中国于1965年用此法直接处理富锡渣，完全取消了传统的加石灰石再熔炼法(见富锡渣熔炼)。现今，烟化炉硫化挥发法被世界各国炼锡厂广泛采用。

原理   硫化亚锡在较高温度下的蒸气压力很大(见表)，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：

硫化挥发烟化炉   断面为长方形的竖炉。炉底为水套冷却的铸铁，炉身全部为水套结构。两侧下部水套各设一排风口供给燃料和空气，端部水套的下部有排渣口，中部有一个液渣注入口和一个固体物料加入孔(见图)。

工艺   燃烧和硫化反应都在炉渣熔池中进行。通过调节燃烧空气过剩系数(实际供给空气量与完全燃烧需要的理论空气量的比值)，来保证挥发过程必需的1473～1573K温度和还原气氛。在熔池中还原剂CO、碳和黄铁矿的分解产物硫化亚铁及硫与炉渣之间充分接触，发生硫化反应，炉渣的剧烈翻腾又有助于硫化亚锡的挥发。整个过程约需120～160min。烟化炉生产率为20～35t/(m²•d)，锡的挥发率为98％～99％，废渣含锡0.07％～0.1％，每吨烟尘纯锡的粉煤消耗为4.2～5.7t，黄铁矿消耗为1.7～2.1t。获得的烟尘含锡45％～55％，可作为炼锡原料。

展望   烟化炉硫化挥发法具有锡挥发率高、生产率大、废渣含锡低和烟尘含锡高的特点，并减少了铁在锡冶炼流程中的循环。今后的发展方向是：实现过程连续化，采用预热空气和富氧空气强化过程，充分利用炉气和炉渣的余热，消除烟气中SO₂和有害物质对环境的污染。