[发明专利]一种含锑粗锡合金真空蒸馏脱除锑铅砷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含锑粗锡合金真空蒸馏脱除锑铅砷的方法，属于有色金属真空冶金技术领域。

背景技术

粗锡含砷锑较为普遍，有的地区原矿冶炼得到的粗锡含锑高达到10wt.%，随着现在人们对其它冶炼行业中金属回收及废旧资源金属回收的重视，含锑达20wt.%的粗锡也较为常见。目前，大多数锡冶炼厂当粗锡中含锑小于1wt.%时，普遍采用的方法是加铝除砷锑的方法，使锑和铝生成金属化合物AlSb，砷和铝生成金属化合物AlAs，此两种物质会共同形成浮渣，一般浮渣含锑5wt.%~10wt.%，砷2wt.%~8wt.%，其它大部分为锡，在还原熔炼回收锡的过程中锑也会与锡同时还原，而形成含锑更高的高锑锡合金锑达5wt.%~15wt.%，此合金更难以用传统方法处理，也使得锑在锡冶炼系统恶性。另外，传统工艺采用加铝除锑的方法除锑，作业现场会产生大量烟尘及有毒物质，工人作业环境相当差，由于浮渣中AlAs遇水易产生砷化氢气体，具有剧毒，因此易产生重大安全隐患。

发明内容

本发明提供一种含锑粗锡合金真空蒸馏脱除锑铅砷的方法。本发明将除铜、铁等杂质的含锑粗锡合金原料直接采用连续式真空炉进行分离，得到含锑铅砷元素均小于0.01wt.%的精锡及含锡<0.5wt.%的铅锑合金，利用物理方法深度脱除锑铅砷，该方法操作简单，环境友好，生产效率高，生产成本低，锡回收率高，本发明通过以下技术方案实现。

一种含锑粗锡合金真空蒸馏脱除锑铅砷的方法，其具体步骤如下：

步骤1、首先将脱除铜、铁及部分砷的含锑粗锡合金在温度为300~500℃条件熔化得到含锑粗锡合金液体；

步骤2、采用恒流进料方法将步骤1得到的含锑粗锡合金液体连续均匀的送入连续式真空炉，根据粗锡合金原料中锑的含量，控制连续式真空炉真空度1~20Pa，蒸馏温度1500~1700℃进行真空蒸馏，得到残留物精锡及蒸馏物锡铅锑合金；

步骤3、将步骤2得到的锡铅锑合金熔化得到锡铅锑合金液体，采用恒流进料方法将锡铅锑合金液体连续均匀的送入连续式真空炉进行真空蒸馏，得到残留物粗锡及进入冷凝器内的锡铅锑金属蒸气，根据锡铅锑金属蒸气中锡蒸气的浓度，通过控制冷凝器温度及冷凝段数得到锡铅锑合金及铅锑合金。

所述步骤1中的粗锡合金中锑含量小于5wt.%，砷含量小于0.5wt.%，铅含量为10wt.%以下。

所述步骤2中含锑粗锡合金液体和步骤3中锡铅锑合金液体连续均匀送入量分别为5~12吨/天。

所述步骤3获得粗锡返回步骤2获得精锡。

所述步骤2中精锡含锑铅砷元素各小于0.01wt.%，若精锡中含锑铅砷各元素为0.01wt.%以上，则将精锡进行多次蒸馏直至锑铅砷各元素小于0.01wt.%，若步骤3中的铅锑合金含锡量大于0.5wt.%，则继续进行多次蒸馏直至含锡<0.5wt.%。

上述步骤2中的目的是获得含锑铅砷元素均小于0.01wt.%的精锡，其中锡含量大于99.95wt.%。

上述步骤3中的目的是获得含锡小于0.5wt.%的铅锑合金，同时得到含锡量大于95wt.%的粗锡。

真空精炼方法与传统精炼方法除锑技术指标比较：

以一般锡冶炼厂粗锡中含锑0.5wt.%～1wt.%，以粗锡中含锑1wt.%为例，传统工艺将粗锡中含锑量降到小于0.02wt.%，生产一吨精锡传统工艺的产生铝渣约170Kg，氧化渣25Kg，铝耗10Kg，电耗240KW·h；真空炉工艺产生的综合电耗1000KW·h，氧化渣5Kg。

真空精炼方法与传统精炼方法经济成本对比分析

（1）直接成本对比，按铝价14元/kg；电价0.6元/kwh计，

     真空炉工艺生产1吨精锡的生产成本为：1000×0.6＝600元；

传统工艺每产出1吨精锡的生产成本为：10×14+240×0.6＝284元。

（2）处理一吨渣从粗炼至除铁铜后的粗锡，按2000元/吨的成本计算，两种工艺的成本差距为（0.17+0.025－0.005）×2000＝380元。

（3）真空炉工艺产出1吨精锡只有5Kg的渣返回粗炼熔炼，而传统工艺为195Kg，按一般冶炼系统的金属回收平衡率97%，渣中金属含量70%。按锡14万/吨计，传统工艺因渣返回熔炼造成的金属损失而产生的成本为（0.195-0.005）×0.7×（1-0.97）×140000=558.6元。

综上所述，传统工艺比真空炉工艺产出每吨精锡的综合成本多558.6+284+380-600＝622.6元。