本文關鍵詞：復雜錫合金真空蒸餾分離提純的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《昆明理工大學》 2015年

復雜錫合金真空蒸餾分離提純的研究

李一夫  

【摘要】：近年來,錫礦成分日趨復雜,致使錫冶煉過程中產(chǎn)生大量的復雜錫合金和低品位粗錫；同時在含錫二次資源回收過程中,也得到大量的含錫合金物料。按雜質(zhì)組成及含量不同可分為錫鉛合金、錫鉛銻合金、錫鉛銻砷合金及粗錫四大類。采用傳統(tǒng)火法或濕法工藝分離以上錫合金存在工藝流程長,環(huán)保壓力大等問題。因此迫切需要開發(fā)一種共性處理技術,解決錫與鉛、鉍、銻、砷等元素清潔高效分離難題。本論文以真空蒸餾理論研究與技術開發(fā)為主要內(nèi)容,研究了錫基合金活度及活度系數(shù),預測了錫合金真空蒸餾效果,對上述四類錫合金進行了真空蒸餾分離理論研究和實驗研究,開展了真空蒸餾裝備開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應用工作,得到主要結論如下：(1)首次應用分子相互作用模型(MIVM),對溫度為900-1400℃,質(zhì)量分數(shù)為10-99%時Sn-Sb、Sn-Bi、Sn-Pb合金組元活度進行了計算,得到準確的活度數(shù)據(jù),為錫合金真空蒸餾理論研究與工藝設計提供了依據(jù)。(2)開展了錫鉛合金真空蒸餾理論和實驗研究,對于任意鉛含量的錫鉛合金,經(jīng)三次真空蒸餾可將錫產(chǎn)品中鉛含量降至0.003%。(3)開展了錫鉛銻合金真空蒸餾分離理論和實驗研究,真空蒸餾過程中,組元揮發(fā)能力是：PbSbSn。高銻(Sb20%)錫鉛銻合金經(jīng)兩次真空蒸餾可將銻含量降至1%以下,實現(xiàn)銻的高效分離。(4)開展了錫鉛銻砷合金真空蒸餾分離理論和實驗研究,真空蒸餾產(chǎn)生的混合金屬蒸氣中,砷可以單獨冷凝。錫鉛銻砷合金經(jīng)一次真空蒸餾得到了含鉛量小于0.05%、含銻量小于2%、含砷量小于0.1%的粗錫。(5)開展了粗錫真空蒸餾理論和實驗研究,粗錫真空蒸餾過程中的組元揮發(fā)能力是:PbBiSbAsSn。粗錫真空蒸餾可將鉛、鉍深度脫除,70%以上的砷、銻實現(xiàn)開路,約33.6%的砷以金屬態(tài)被收集,約40%砷進入產(chǎn)品粗鉛中。(6)改進了進料系統(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)和出料系統(tǒng),開發(fā)了新型真空蒸餾裝備,實現(xiàn)了裝備的大型化、自動化和連續(xù)化。裝備技術指標：最大加熱功率230KV,最大加熱電壓32V,最大工作溫度1500℃,極限真空度10Pa,最大處理量25t/d。(7)對復雜錫合金真空蒸餾技術和裝備進行了工業(yè)應用,鉛、鉍含量不再是原料控制指標,銻含量可以放寬至20%,經(jīng)真空蒸餾處理鉛、鉍雜質(zhì)含量達到錫錠GB/T 728-2010中Sn99.99A的標準,70%以上的銻、砷能夠有效脫除,并實現(xiàn)砷以金屬態(tài)收集。(8)提出粗錫真空精煉新流程,并開展工廠試生產(chǎn)。與火法-電解處理高銻粗錫相比,新流程的總渣率降低了8%,錫直收率提高了近2%,整個處理過程安全環(huán)保。該技術在錫、鉛、銅等冶煉企業(yè)以及二次金屬回收企業(yè)中具有廣闊的推廣應用前景。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TF814
【目錄】：

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本文編號：161624