[发明专利]一种低熔点金属化合物的收集还原装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低熔点金属化合物在还原炉内制备纯金属的自动收集的还原装置及方法，属于金属还原设备和方法技术领域。

背景技术

目前，镀锡生产线的不溶性阳极工艺解决了可溶性阳极镀锡工艺劳动强度大、镀液膨胀外排的问题，但需要外加一个溶锡釜来补充二价Sn离子，由于反应温度和氧气流量不易控制，二价锡离子容易进一步氧化、反应形成黄色沉淀，称之为锡泥，导致电镀液中锡的损失。从锡泥中直接回收金属锡的有效方法目前没有见到，但对于与锡泥性质类似的锡阳极泥多采用还原熔炼—硅氟酸电解的工艺，即在阳极泥中配入碳酸钠、萤石等熔剂和还原煤粉，送反射炉进行还原熔炼，熔炼温度为1200～1300℃，熔炼时间约为12h，产出的锡铅合金经精炼后制得精焊锡。此工艺会产生二次阳极泥，需采取直接酸浸或氧化酸浸等后续处理，尽管该工艺具有对原料的适应性强，处理能力大等优点，但同样存在很多的缺点，如还原熔炼温度高，工艺耗时长，能耗高；熔炼过程中会产生大量烟气和炉渣，容易导致烟害污染等。

因此，寻求一种能耗低、设备简单、回收率高且回收的金属锡纯度高的方法成为当前钢铁企业亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种低熔点金属化合物的收集还原装置及方法，这种收集还原装置和方法可以对熔点低于800℃的金属的化合物进行收集还原，特别适合于涉及产物不粘附反应装置，并可做到进行自动收集。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种低熔点金属化合物的收集还原装置，它由框架、托盘、吊装板组成，框架包括两个半圆套筒和多个托盘支架，两个半圆套筒的两侧边缘相对由螺栓相连接，托盘支架水平放置，托盘支架的边缘与半圆套筒的内壁相连接，多个托盘支架沿着半圆套筒的轴向平行排列，托盘放置在托盘支架上，托盘由大托盘、小托盘和收集托盘组成，大托盘的外径与半圆套筒的内径相匹配，大托盘的中心有进气孔，小托盘的外径与半圆套筒的内壁之间有间隙，大托盘和小托盘在托盘支架上间隔排放，收集托盘放置在托盘支架的最下端，大托盘和小托盘的盘面上均布有小孔，吊装板与框架的半圆套筒的上板面相连接。

上述低熔点金属化合物的收集还原装置，所述托盘支架由两根横杆和多根斜拉杆组成，两根横杆的两端分别与半圆套筒的两侧相对边缘焊接连接，两个相对的半圆套筒的横杆平行相对，多根斜拉杆分别焊接在横杆和半圆套筒内壁之间。

上述低熔点金属化合物的收集还原装置，所述大托盘由两个半圆托盘组成，两个半圆托盘的外径与半圆套筒内径相同，大托盘中心的进气孔直径与还原炉中间进气孔直径相匹配。

上述低熔点金属化合物的收集还原装置，所述小托盘由两个半圆托盘组成，两个半圆托盘的外径小于半圆套筒的内径，小托盘的中心为无孔圆盘，无孔圆盘的直径与还原炉中间进气孔直径相匹配。

上述低熔点金属化合物的收集还原装置，所述收集托盘为多半个圆环，收集托盘的外径与半圆套筒的内径相同，收集托盘中心为进气孔，进气孔直径与还原炉中间进气孔直径相匹配，收集托盘的材质为刚玉。

上述低熔点金属化合物的收集还原装置，所述吊装板为两个半圆形夹层板，两个半圆形夹层板分别与框架的两个半圆套筒的上板面相连接，吊装板的两个半圆形夹层板的上层板和下层板的圆周边缘分别为齿轮形状，下层板的外径大于半圆套筒的上板面的外径，上层板的外径大于下层板的外径，便于收集还原装置的整体吊装作业。

一种使用上述收集还原装置的低熔点金属化合物的收集还原方法，它包括如下步骤：

a、将锡泥脱水至0～30%含水量，在100～200℃条件下干燥0.5～10小时备用；

b、将步骤a所得锡泥放入焙烧炉或氧化炉内，在700～1500℃条件下焙烧0.1～4小时备用；

c、将步骤b所得锡泥放置小托盘和大托盘中，锡泥平铺厚度小于5cm；

d、将收集还原装置框架的的两个半圆套筒分离，放入装有锡泥物料的小托盘和大托盘，并放入收集托盘；

e、将收集还原装置框架的两个半圆套筒闭合，并用螺栓紧固备用；

f、将备用的收集还原装置放入还原炉中，在500～800℃条件下还原2～10h，还原气体从还原炉的底部中间进入，还原气体主流在框架内呈S型流动，从还原炉的顶部逸出，还原气体还通过大托盘和小托盘上的小孔，同时，还原得到的金属锡的小液滴通过大托盘和小托盘上的小孔自动滴入下层的收集托盘中；

g、待步骤f完成后，打开收集还原装置的框架，由于收集托盘是刚玉材质，金属锡不能粘附在收集托盘上，只需将底层的收集托盘中的金属锡收集备用；