1.本發(fā)明涉及一種高銻粗錫分離提純的方法，屬于有色金屬火法冶煉技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.國內(nèi)外煉錫企業(yè)大多采用火法精煉工藝逐步除去粗錫中雜質(zhì)，其主要流程為凝析除鐵砷，加硫除銅（硫渣），加鋁除砷、銻（鋁渣），結(jié)晶分離除鉛、鉍，真空蒸餾處理焊錫。其中，鋁渣一般含鋁6%~12%，銻10%~15%，砷1%~3%，錫55%~70%，屬于危廢，處置不當(dāng)會產(chǎn)生劇毒的砷化氫，致人死亡。

3.鋁渣大多采用電爐熔煉產(chǎn)出錫銻砷煙塵（含錫30~35%、含砷0.5~1%、含銻2~4%）、電爐渣、高銻粗錫（含錫80~85%、銻3~12%、砷1~2%）。含砷銻煙塵經(jīng)脫砷處理后返回還原熔煉，銻重新進(jìn)入錫冶煉系統(tǒng)造成累積，影響錫冶煉流程的正常運(yùn)行。

4.高銻粗錫主要處理方法有以下三種：（1）將銅渣與鋁渣混合熔煉產(chǎn)出高銅銻鉛鉍的粗錫，再采用真空蒸餾分離鉛、鉍的方法，制備巴氏合金，但巴氏合金市場需要小，一般以銷定產(chǎn)，銷售價(jià)格偏低。（2）電解法：首先將高銻粗錫合金鑄成陽極板，在電解液濃度為70g/l、sn

2+

濃度為60g/l、電流密度為120a/m2的條件下進(jìn)行常溫電解，陰極產(chǎn)出99.99%陰極錫，銻最終進(jìn)入陽極泥和電解廢液中。陽極泥成分復(fù)雜，不易對銻、錫等有價(jià)金屬進(jìn)行綜合處理，同時電解廢液中含有大量砷元素，對環(huán)境危害極大。（3）高溫

?

低溫兩段連續(xù)真空蒸餾法：高銻粗錫經(jīng)一次高溫真空蒸餾產(chǎn)出粗錫和錫鉛銻合金ⅰ（sn25~30%、pb30%、sb25%），錫鉛銻合金ⅰ經(jīng)低溫真空蒸餾產(chǎn)出錫銻合金（sb15.45%）和鉛銻合金(sb40%)，此方法實(shí)現(xiàn)錫、鉛銻的分別回收，實(shí)現(xiàn)了部分銻的開路，但銻開路率僅為50%。

5.在公開號為cn 1156184a的專利中公開了一種含銻粗錫分離銻的方法，含銻粗錫中銻含量為10%左右，過程在真空爐內(nèi)進(jìn)行，控制爐溫1200

?

1300℃，爐內(nèi)殘壓小于13pa，蒸餾時間30

?

120分鐘。此方法有效地分離了雜質(zhì)銻，使其在產(chǎn)品中的含量降低到了1%以上，但經(jīng)粗錫真空蒸餾生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蒸餾溫度高于1200℃時，錫會大量揮發(fā)，同時從sn

?

sb二元合金相圖中得知錫與銻間存在sb2sn3金屬間化合物，因此在銻的揮發(fā)過程中同樣會將部分錫帶出熔體，所產(chǎn)生的錫鉛銻合金仍需進(jìn)一步處理，最終導(dǎo)致了金屬錫的直收率嚴(yán)重降低。在公開號cn 101696475b的專利中公開了一種分離鉛錫銻三元合金的方法，采用真空蒸餾的方法處理鉛錫銻三元合金，控制蒸餾溫度為900~1200℃，蒸餾時間為40~60min，真空度為5~15pa，合金中三組元成分通過一步蒸餾處理，使高沸點(diǎn)的錫保持液態(tài)而低沸點(diǎn)的鉛銻則以氣態(tài)形式從合金中揮發(fā)出來，從而與液態(tài)錫分離。此法是前述公開號為cn 1156184a的延伸，用以處理錫鉛銻合金，但所得殘余物為粗錫，仍需返回錫精煉系統(tǒng)提純，揮發(fā)物中sn

?

pb

?

sb三元合金依然共存，不易進(jìn)一步處理，造成金屬直收率不高，未能達(dá)到多元合金單獨(dú)回收的目的。申請?zhí)枮?01510059683.2的專利中公開了一種含銻粗錫合金真空蒸餾脫除鉛銻砷的方法，主要過程是含銻粗錫合金經(jīng)連續(xù)真空蒸餾得到精錫和錫鉛銻合金，再將錫鉛銻合金進(jìn)行二次連續(xù)真空蒸餾經(jīng)分級冷凝得到錫鉛銻合金和鉛銻合金。此法在進(jìn)行一次連續(xù)真空蒸餾時所需溫度為1500~1700℃，不僅能耗高，而且常規(guī)的真空蒸餾爐較難實(shí)現(xiàn)如此

高溫的環(huán)境，需要特質(zhì)真空爐，設(shè)備的普適性不高。另一方面，由于系統(tǒng)溫度高于真空下錫的沸點(diǎn)（1521℃），金屬錫會大量揮發(fā)，導(dǎo)致其直收率不高。在申請?zhí)枮?01510060061.1的專利中公開了一種錫銻合金真空蒸餾分離銻的方法，其流程為錫銻合金經(jīng)連續(xù)真空蒸餾，得到粗錫和錫銻混合金屬蒸氣，再經(jīng)分級冷凝分別獲得粗銻和錫銻合金。此方法的缺點(diǎn)同樣是連續(xù)真空蒸餾溫度過高（1000~1700℃），同時仍需多次重復(fù)該流程才能獲得符合要求的產(chǎn)品，增加了勞動強(qiáng)度和成本。在申請?zhí)枮?02010547990.6的專利中公開了一種聯(lián)合火法與濕法工藝使銻在錫冶煉中開路的方法，是將粗錫精煉過程中加鋁除砷銻產(chǎn)出的鋁渣用電爐熔煉得到高銻粗錫，再經(jīng)真空蒸餾得到真空粗錫和錫鉛銻合金，粗錫進(jìn)行電解精煉得到精錫，而錫鉛銻合金經(jīng)二次真空蒸餾分別得到二次真空粗錫和鉛銻合金。此法較經(jīng)濟(jì)的方式回收了錫，但所得真空粗錫中銻含量依然較高（sb<3wt.%），再進(jìn)行電解精煉的過程中，大量的銻進(jìn)入陽極泥，不易后續(xù)處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高銻粗錫分離提純的方法。本方法解決了銻元素在錫精煉系統(tǒng)中循環(huán)的問題，流程短，無“三廢”產(chǎn)生，最大限度地回收了有價(jià)金屬，處理成本低廉，金屬回收率和直收率高，作業(yè)環(huán)境好，過程安全可控。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

7.一種高銻粗錫分離提純的方法，其包括以下步驟：步驟1、對高銻粗錫進(jìn)行真空氣化處理，使粗錫中的易揮發(fā)雜質(zhì)元素最大限度的氣化，氣化揮發(fā)形成的混合金屬蒸氣；步驟2、將步驟1得到的混合金屬蒸氣通過導(dǎo)入與真空氣化爐相連的分級冷凝器，分別控制分級冷凝器冷凝區(qū)域溫度為550~700℃、300~450℃和100~250℃，分別得到粗鉛、粗銻和粗砷產(chǎn)品，以及氣化揮發(fā)結(jié)束后留下的精錫產(chǎn)品。

8.所述步驟1中高銻粗錫sn含量70~95wt%，sb含量5~18wt%，pb含量0.5~10wt%，as含量0.1~5wt%。

9.所述步驟1中真空氣化處理中溫度為900~1400℃，系統(tǒng)壓強(qiáng)為1~100pa，氣化時間為30min~200min。

10.上述分級冷凝器由石英材料制成，分級冷凝器上設(shè)有電阻絲發(fā)熱體和循環(huán)冷卻水控制冷凝溫度。

11.經(jīng)本發(fā)明處理精錫產(chǎn)品sn>99.9%，粗鉛中pb含量90~95%、sn含量4~10%、sb含量0.3~3%、as含量<1%，粗銻中sb含量90~98%、pb含量0.7~10%、as含量<1%，粗砷中as含量98~99%。

12.本發(fā)明錫、鉛、銻、砷的金屬回收率均在97%以上。

13.本發(fā)明的有益效果是：本方法一步實(shí)現(xiàn)了粗錫提純精煉的目的，同時有分別單獨(dú)回收了鉛、銻、砷等有價(jià)金屬，解決了銻元素在錫精煉系統(tǒng)中循環(huán)的問題，極大的減輕了企業(yè)的運(yùn)行成本，處理過程無“三廢”產(chǎn)生，整個過程安全可靠，操作方便，所需設(shè)備簡單，成本低廉，金屬回收效率高，作業(yè)環(huán)境友好。

附圖說明

14.圖1是本發(fā)明工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

15.下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

16.實(shí)施例1如圖1所示，該高銻粗錫分離提純的方法，其包括以下步驟：步驟1、對1kg高銻粗錫（其成分組成如表1所示）進(jìn)行真空氣化處理，使粗錫中的易揮發(fā)雜質(zhì)元素最大限度的氣化，氣化揮發(fā)形成的混合金屬蒸氣；其中真空氣化處理中溫度為1400℃，系統(tǒng)壓強(qiáng)為100pa，氣化時間為200min；表1元素snpbsbas含量（wt%）71.658.4616.723.17步驟2、將步驟1得到的混合金屬蒸氣通過導(dǎo)入與真空氣化爐相連的分級冷凝器，分別控制分級冷凝器冷凝區(qū)域溫度為550~700℃、300~450℃和100~250℃，分別得到粗鉛、粗銻和粗砷產(chǎn)品，以及氣化揮發(fā)留下的精錫產(chǎn)品；其中分級冷凝器由石英材料制成，分級冷凝器上設(shè)有電阻絲發(fā)熱體和循環(huán)冷卻水控制冷凝溫度。

17.經(jīng)過本方法處理后得到的粗鉛、粗銻和粗砷產(chǎn)品化驗(yàn)產(chǎn)品成分見表2。錫、鉛、銻、砷的金屬回收率分別為98.7%、99.1%、98.8%、99.4%。

18.表2 產(chǎn)品成分表（wt%）實(shí)施例2如圖1所示，該高銻粗錫分離提純的方法，其包括以下步驟：步驟1、對1kg高銻粗錫（其成分組成如表3所示）進(jìn)行真空氣化處理，使粗錫中的易揮發(fā)雜質(zhì)元素最大限度的氣化，氣化揮發(fā)形成的混合金屬蒸氣；其中真空氣化處理中溫度為900℃，系統(tǒng)壓強(qiáng)為1pa，氣化時間為30min；表3步驟2、將步驟1得到的混合金屬蒸氣通過導(dǎo)入與真空氣化爐相連的分級冷凝器，

分別控制分級冷凝器冷凝區(qū)域溫度為550~700℃、300~450℃和100~250℃，分別得到粗鉛、粗銻和粗砷產(chǎn)品，以及氣化揮發(fā)留下的精錫產(chǎn)品；其中分級冷凝器由石英材料制成，分級冷凝器上設(shè)有電阻絲發(fā)熱體和循環(huán)冷卻水控制冷凝溫度。

19.經(jīng)過本方法處理后得到的粗鉛、粗銻和粗砷產(chǎn)品化驗(yàn)產(chǎn)品成分見表4。錫、鉛、銻、砷的金屬回收率分別為99.0%、97.3%、98.2%、99.6%。

20.表4 產(chǎn)品成分表（wt%）實(shí)施例3如圖1所示，該高銻粗錫分離提純的方法，其包括以下步驟：步驟1、對1kg高銻粗錫（其成分組成如表5所示）進(jìn)行真空氣化處理，使粗錫中的易揮發(fā)雜質(zhì)元素最大限度的氣化，氣化揮發(fā)形成的混合金屬蒸氣；其中真空氣化處理中溫度為1200℃，系統(tǒng)壓強(qiáng)為10pa，氣化時間為30min；表5元素snpbsbas含量（wt%）94.291.273.490.95步驟2、將步驟1得到的混合金屬蒸氣通過導(dǎo)入與真空氣化爐相連的分級冷凝器，分別控制分級冷凝器冷凝區(qū)域溫度為550~700℃、300~450℃和100~250℃，分別得到粗鉛、粗銻和粗砷產(chǎn)品，以及氣化揮發(fā)留下的精錫產(chǎn)品；其中分級冷凝器由石英材料制成，分級冷凝器上設(shè)有電阻絲發(fā)熱體和循環(huán)冷卻水控制冷凝溫度。

21.經(jīng)過本方法處理后得到的粗鉛、粗銻和粗砷產(chǎn)品化驗(yàn)產(chǎn)品成分見表6。錫、鉛、銻、砷的金屬回收率分別為99.0%、97.3%、98.2%、99.6%。

22.表6產(chǎn)品成分表（wt%）

實(shí)施例4如圖1所示，該高銻粗錫分離提純的方法，其包括以下步驟：步驟1、對1kg高銻粗錫（其成分組成如表7所示）進(jìn)行真空氣化處理，使粗錫中的易揮發(fā)雜質(zhì)元素最大限度的氣化，氣化揮發(fā)形成的混合金屬蒸氣；其中真空氣化處理中溫度為1200℃，系統(tǒng)壓強(qiáng)為10pa，氣化時間為100min；表7元素snpbsbas含量（wt%）90.760.828.250.17步驟2、將步驟1得到的混合金屬蒸氣通過導(dǎo)入與真空氣化爐相連的分級冷凝器，分別控制分級冷凝器冷凝區(qū)域溫度為550~700℃、300~450℃和100~250℃，分別得到粗鉛、粗銻和粗砷產(chǎn)品，以及氣化揮發(fā)留下的精錫產(chǎn)品；其中分級冷凝器由石英材料制成，分級冷凝器上設(shè)有電阻絲發(fā)熱體和循環(huán)冷卻水控制冷凝溫度。

23.經(jīng)過本方法處理后得到的粗鉛、粗銻和粗砷產(chǎn)品化驗(yàn)產(chǎn)品成分見表8。錫、鉛、銻、砷的金屬回收率分別為98.6%、98.9%、99.2%、99.1%。

24.表8產(chǎn)品成分表（wt%）以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。技術(shù)特征：

1.一種高銻粗錫分離提純的方法，其特征在于包括以下步驟：步驟1、對高銻粗錫進(jìn)行真空氣化處理，氣化揮發(fā)形成的混合金屬蒸氣；步驟2、將步驟1得到的混合金屬蒸氣通過導(dǎo)入與真空氣化爐相連的分級冷凝器，分別控制分級冷凝器冷凝區(qū)域溫度為550~700℃、300~450℃和100~250℃，分別得到粗鉛、粗銻和粗砷產(chǎn)品，以及氣化揮發(fā)結(jié)束后留下的精錫產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高銻粗錫分離提純的方法，其特征在于：所述步驟1中高銻粗錫sn含量70~95wt%，sb含量5~18wt%，pb含量0.5~10wt%，as含量0.1~5wt%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高銻粗錫分離提純的方法，其特征在于：所述步驟1中真空氣化處理中溫度為900~1400℃，系統(tǒng)壓強(qiáng)為1~100pa，氣化時間為30min~200min。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種高銻粗錫分離提純的方法，屬于有色金屬火法冶煉技術(shù)領(lǐng)域。對高銻粗錫進(jìn)行真空氣化處理，使粗錫中的易揮發(fā)雜質(zhì)元素最大限度的氣化，氣化揮發(fā)形成的混合金屬蒸氣；將得到的混合金屬蒸氣通過導(dǎo)入與真空氣化爐相連的分級冷凝器，分別控制分級冷凝器冷凝區(qū)域溫度為550~700℃、300~450℃和100~250℃，分別得到粗鉛、粗銻和粗砷產(chǎn)品，以及氣化揮發(fā)留下的精錫產(chǎn)品。本方法解決了銻元素在錫精煉系統(tǒng)中循環(huán)的問題，流程短，無“三廢”產(chǎn)生，最大限度地回收了有價(jià)金屬，處理成本低廉，金屬回收率和直收率高，作業(yè)環(huán)境好，過程安全可控。過程安全可控。過程安全可控。

技術(shù)研發(fā)人員：李一夫 張環(huán) 楊斌 劉大春 徐寶強(qiáng) 田陽 陳秀敏 徐俊杰 周生安

受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.28

技術(shù)公布日：2021/12/2