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奥斯麦特(Ausmelt)熔炼——锡冶炼行业重金属污染源解析及污染特征(一)

发布时间:2015-12-22 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:2120

1)炼前处理工序

炼前处理主要针对部分含硫、砷等杂质较高的精矿进行前处理,其处理的主要目的是有效地去除锡精矿中的硫、砷等杂质,使锡精矿中含锡品位提高到50%以上后供粗炼,以取得较好冶炼指标、提高锡的直收率。

炼前处理工艺采用流化态还原焙烧工艺:锡精矿和来自澳炉系统、烟化炉系统、精炼系统的高砷含锡物料分别与还原剂无烟煤按要求的比例送沸腾焙烧炉进行氧化还原焙烧,焙烧产生的焙砂、锡渣、碳渣去粗炼。沸腾炉焙烧过程中产生的含砷、硫烟气经圆筒冷却器冷却、沉降后进入高温电收尘器,在400℃以下将含锡烟尘收下,烟气再进入布袋除尘器除尘、回收烟气中的含砷烟尘,烟道尘、锡尘去粗炼,高砷烟尘外售给有资质企业回收砷。

经脱除锡、砷后的尾气主要含SO2,采用石灰乳一动力波洗涤脱硫后由2#烟囱外排。

石灰乳溶液经沉淀后循环使用,消耗部分用新鲜石灰乳溶液补充,沉淀池渣经压滤后送厂内渣场堆存。

2)奥斯麦特冶炼工序

经炼前处理后焙砂中的Sn>50%、As<0.4%、S<0.5%,放置于料仓内。其他入炉物料有还原煤、熔剂等进入奥斯麦特炉,在温度1150-1300℃完成锡的熔炼、还原过程,产出粗锡、富渣,烟气进入收尘、脱硫系统。

奥斯麦特炉熔炼过程产出粗锡、富锡渣和含尘烟气经余热锅炉回收余热,产生的蒸汽供发电,经余热回收冷却后的烟气再经表冷器冷却后送布袋收尘器除尘,余热锅炉、表冷器及布袋除尘器收下烟尘经焙烧后返回配料入炉,这部分烟尘称为焙烧烟尘。除尘后烟气再经动力波脱硫洗涤塔脱除SO2后经烟囱排放。脱硫采用石灰乳一动力波洗涤,石灰乳溶液经沉淀后循环使用,消耗部分用新鲜石灰乳溶液补充。

3)精炼车间工序

奥斯麦特炉产出的粗锡送精炼进一步除去其中的Fe、As、Cu、Pb、Bi、Sb和S等杂质,最终得到相应品级的精锡,精炼过程同时产出各种副产物浮渣,作为综合回收其中有价金属的原料。

在生产过程中,炉膛、锅面产生的烟气用布袋收尘器收尘。奥斯麦特炉熔炼粗锡,经氧化锅脱出砷、铜杂质后,由机械结晶机分离铅、锡后,产出锡产品。

4)炉渣烟化工序

该车间为炉渣烟化工序,主要是将奥斯麦特炉放出的炉渣、烟尘等,送到烟化炉硫化挥发,进一步回收取炉渣和烟尘中的锡。

5)锡电解工序

精炼工序电热结晶机产出的共晶粗焊锡通过电解提纯熔铸后得到产品精焊锡(电焊锡),主要生产原理是粗焊锡通过硅氟酸电解脱除杂质。

电解槽阴极始极片用电焊锡制作,粗焊锡在熔析炉中熔化后制成阳极片,熔析产生的阳极渣返回奥炉熔炼。将阴极片和阳极片置于电解槽进行电解,在硅氟酸电解液存在下发生电化学反应,在阴极得到精焊锡(电焊锡),阳极的残极经洗泥后送阳极熔铸锅制阳极,洗出的阳极泥及电解槽中的阳极泥均一并提银、秘等贵金属。电解液返回电解槽继续参加电解,电解槽由蒸汽提供热量。阴极片经熔铸锅熔化后浇铸得电焊锡,浇铸锅产生少部分阴极渣,返回奥炉熔炼,阳极及阴极熔铸锅产生含尘烟气,采用集气罩收集,再经沉降室、布袋收尘器收尘后由烟囱外排。锡冶炼污染节点汇总,见表1。

6)重金属废水污染源实测

冶炼过程产生的废水主要有:炉渣烟化工序冲渣产生的低砷废水,奥斯麦特熔炼工序和炉渣烟化工序产生的脱硫废水。锡冶炼废水中主要重金属污染物有As、Pb、Cd、Cr、Hg等,其中As含量最高,主要以亚砷酸根(ASO33-)和砷酸根(ASO43-)的形式存在。在冶炼过程中废水可实现循环再利用,重金属废水不外排。

7)重金属废气污染源实测

锡生产过程的废气污染源主要是烟化炉和奥斯麦特炉的排放烟尘以及车间无组织排放废气,取样分析锡冶炼废气中重金属含量,见表2-72。

8)重金属固体废物污染源实测

炼锡过程产生的固废主要有水淬渣、脱硫渣,分别采集样品分析其重金属含量。

固废中的主要重金属污染物为砷和锡,水淬渣中铜、铬含量较高,脱硫渣中主要是砷,其含量接近1%。

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