锡火法精炼车间设计(design of fire refinery of tin)

以锡熔炼车间产出的粗锡为原料，按其所含杂质种类及含量，选用相应的火法精炼工艺产出精锡的锡冶炼厂车间设计。精炼过程中产生的焊锡及各种浮渣是综合回收伴生金属的原料。

简史 20世纪50年代前，锡火法精炼技术发展缓慢。70年代由英国卡佩尔帕斯冶炼厂(Capper Pass Smelter)研制，经苏联新西伯利亚炼锡厂完善的铁浮渣离心过滤机和真空蒸馏装置，将过去依次脱除铁、砷、铜、锑、铅和铋的过程，简化为离心过滤除铁砷、真空蒸馏除铅铋和精炼除铜锑等工序。80年代初，中国云南锡业公司第一冶炼厂设计研制的电热连续结晶机，取代了劳动强度大、生产效率低的结晶放液锅。1982年该厂精炼车间改建设计，将电热连续结晶机与真空蒸馏炉或焊锡电解装置配套使用，使火法精炼高铅粗锡的技术趋于完善。

工艺流程 粗锡中常见的杂质有铁(0．03％～8％)、铜(0．002％～0．5％)、铅(0．03％～1．5％)、铋(0．003％～0．5％)和硫(0．001％～0．3％)。火法精炼主要包括熔析和凝析除高熔点杂质、加硫除铜、加铝除砷锑、结晶分离铅铋和真空蒸馏除铅铋等作业。一个单项作业可除去一、二种杂质，而一种杂质有时又需两项作业才能达到质量要求。设计时一般根据粗锡杂质种类和含量，参照附表中所列常用作业的工艺参数，选择适宜的精炼作业。作业顺序一般依试剂消耗量少、锡的回收率高并有利于劳动卫生安全等因素确定。中国云南锡业公司第一冶炼厂的火法精炼流程见图1。

图1   锡火法精炼流程示意图

火法精炼在锡熔点232℃以上进行。此工艺由于设备日趋完善，生产效率高，作业费用低，已被广泛采用，其所产精锡约占世界锡总产量的90％。主要缺点是难以回收粗锡所含的贵金属和加铝除砷锑所产的浮渣，遇水或潮湿空气会产生剧毒气体AsH₃。火法精炼车间的劳动卫生安全防护设计须从严考虑。

图2      锡火法精炼车间平面配置图

1-除铁精炼锅；2-精炼锅；3-螺旋结晶机；4-合锡锅；5-铸锭机组；6、11-桥式起重机；7-排风机；8-普通机床；9-精锡吊架；10-地中衡

设备选择   常用设备有精炼锅、连续结晶机、真空蒸馏炉和铸锭机等。中国常用设备的规格和生产能力见表1。

车间配置 中国某炼锡厂火法精炼车间的配置见图2。

主要技术经济指标 以含杂质少的粗锡为原料，精炼锡回收率可达97％以上。一般粗锡杂质较多，精炼过程长，锡回收率为86％～94％；各单项作业主要技术经济指标见表2。