DOC《自热法生产二氧化锡》

自热法生产二氧化锡 陈正 (兰州有色冶金设计研究院有限公司,兰州 730000) 摘要:借鉴熔池熔炼技术设计了一套自热熔炼装置生产二氧化锡,产品用于玻璃电极.

实际生产证明,产品粒度、纯度和白度均能满足要求;

渣可循环使用而量不增加;

除开炉时锡锭加热融化升温需天然气燃烧加热外,生产过程不需要任何燃料,设备运行稳定可靠,真正实现了自热熔炼. 关键词:熔池熔炼;

氧化亚锡;

二氧化锡;

自热熔炼;

气化法 中图分类号:TF814 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2013)01-0000-00 Production of Tin Dioxide with Autothermic Process CHEN Zheng (Lanzhou Engineering & Research Institute of Nonferrous Metallurgy Co. Ltd, Lanzhou 730000, China) Abstract: An autothermic smelting system was designed based on bath smelting technology to produce tin dioxide for glass electrodes. Plant practice shows that the grain size, purity and whiteness can meet the requirement. Slag is recycled with no increase of quantity. There is no need for any fuel apart from tin ingots melting with nature gas at the beginning of production. Equipment operation is stable and reliable. Key words: bath smelting;

tin oxide;

tin dioxide;

autothermic smelting;

gasification process 二氧化锡在制作电极材料、导电氧化薄膜、玻璃工业、电子行业、陶瓷工业中应用广泛.目前二氧化锡的生产主要有湿法和火法两种,湿法以硝酸法[1]为主,但该法硝酸消耗大、环境污染严重、锡消耗高、产品纯度低.此外还有溶胶―凝胶法[2-3]、凝胶―燃烧法[4]、化学沉淀法[5]等生产钠米级二氧化锡.火法主要是气化法,又称电弧气化合成法,早在1958年就试验成功[6],后经进一步完善,成为当今生产纳米级二氧化锡的主要方法.气化法虽然有二氧化锡白度好、粒度细的特点,但其技术要求高且各生产厂家对气化法的技术细节极为保密.由于气化法采用了电炉,每吨二氧化锡耗电量达2

000 kWh以上,设备投资高,相对成本也高. 本文在顶吹式熔池熔炼炉的基础上,开发了一种新型自热工艺生产二氧化锡,该工艺过程可完全自热进行,不需要添加任何燃料.

1 原料 生产原料选用云锡公司的一号锡锭,含锡≥99.9%,杂质成分(%):As≤0.

010、Fe≤0.

007、Cu≤0.

008、Pb≤0.

045、Bi≤0.

015、Sb≤0.

020、S≤0.

001、杂质总和≤0.100.

2 工艺流程 自热氧化炉借鉴顶吹式熔池熔炼炉,将氧枪插入熔融锡液通过鼓入一次空气和燃料进行搅拌,使锡液表面反应后迅速更新,生成的氧化亚锡(SnO)挥发进入烟气,在炉顶鼓入二次空气使其进一步氧化成二氧化锡,液面反应产生的二氧化锡进入渣相.设计采用了清洁燃料天然气以免产生燃烧污染,为准确控制空气和天然气量,保证产品纯度,采用了数字式涡街流量计进行控制计量,并将烘炉和熔化过程产生的烟气通入环境冷却收尘系统,正式生产时的烟气通入主工艺冷却收尘系统.工艺设备连接图见图1. 将图1排版至此

3 生产结果 操作条件:炉内温度1

200 ℃,反应区温度1

400 ℃,

一、二次空气量10~30 m3/h,在加强炉体保温的情况下完全可以实现炉内的热平衡,不用任何燃料就可以连续批量生产出二氧化锡.生产过程中有意停止供应二次空气后炉温降低,通入二次空气后炉温明显升高,证明氧化亚锡生成二氧化锡的反应是通过二次空气进行的. 3.1 粒度 Easysizer20型激光粒度分析仪检测产品的粒度结果见表1.特征参数如下:D10=0.15 μm、D50=0.57 μm、D90=2.02 μm,比表面积16.46 m2/mL. 收稿日期:2012-08-02 作者简介:陈正(1954-),男,陕西城固县人,高级工程师. 图1 工艺设备连接图 Fig.1 Equipment connection diagram 表1 产品粒度检测结果 Table