專利名稱：一種鋅錫合金真空蒸餾回收鋅和錫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
真空火法冶金。
二.
背景技術(shù)：
鋅的消費(fèi)僅次于銅、鋁，在十大有色金屬中居第三大位。金屬鋅的最大用途是鍍鋅，其次是用于制造各種牌號的黃銅及制造各種鋅基合金等。金屬鋅廣泛用于航天、汽車、船舶、鋼鐵、機(jī)械、建筑、電子及日用工業(yè)等行業(yè)。在鋅使用過程中，隨著產(chǎn)品的報廢就產(chǎn)生了大量的含鋅廢料。在鋅資源逐漸減少而需求不斷增長的情況下，含鋅廢料的再生技術(shù)對于合理回收廢料、節(jié)約資源和減少環(huán)境污染具有重要意義，因此對該類含鋅廢料的再生處理就值得關(guān)注。鋅錫合金工業(yè)廢料就是一種含鋅的原料，是再生鋅的原料之一，對此類合金一般使用鼓風(fēng)爐或常壓蒸餾塔來處理。該方法在常溫下進(jìn)行，合金廢料在熔煉過程中容易受到空氣氧化，這樣就會影響產(chǎn)品的品質(zhì)，降低產(chǎn)品回收率，而且環(huán)境污染嚴(yán)重。因此為提高產(chǎn)品品質(zhì)，需要改進(jìn)處理方法。
我國專利CN89108164.X公開了一種鋅鎘合金分離的方法，將熔融態(tài)的鋅鎘合金加入真空爐中，真空度控制在10～30托(1托＝133.3Pa)，采用多級蒸餾的方法，使鋅和鎘分別蒸發(fā)、收集，分離提純鋅和鎘。在專利號為CN200410022595.7的發(fā)明專利中，公開了一種鋅銦合金真空蒸餾脫鋅的方法，其是利用真空蒸餾的方法，控制真空爐的真空度5～10Pa及溫度700～1000℃，使雜質(zhì)鋅揮發(fā)出來，殘留物即為提純后的銦，達(dá)到粗銦提純制備精銦的目的；我國專利CN98107600.9公開了一種硬鋅真空蒸餾提鋅和富集鍺銦銀的方法，采用真空蒸餾，控制蒸鋅溫度900～960℃，真空度1～2mmHg(1mmHg＝133.3Pa)，冷凝溫度大于460℃，冶煉時間小于16小時，蒸發(fā)結(jié)果得到鋅錠，粗鉛和鍺渣，粗鉛再入真空爐，分離得到粗鉛和鍺渣，兩次得到的鍺渣送回收鍺銦銀。
本發(fā)明不加入任何試劑，采用真空冶煉爐真空蒸餾處理鋅錫合金，通過真空蒸餾使鋅揮發(fā)而錫不揮發(fā)，在冷凝器內(nèi)得到金屬液體鋅，同時在放錫端得到金屬液體錫。與前述的公開專利有所不同，真空度高，溫度范圍大，更便于工業(yè)化操作。本發(fā)明能夠同時得到兩種金屬產(chǎn)品，可以有效地回收鋅和錫。
三.

發(fā)明內(nèi)容
1、本發(fā)明的目的是提供一種從鋅錫合金中回收鋅和錫的方法，采用真空冶煉爐真空蒸餾處理鋅錫合金，控制爐內(nèi)壓力及溫度，使鋅揮發(fā)而錫不揮發(fā)，在冷凝器內(nèi)得到金屬液體鋅，同時在放錫端得到金屬液體錫。
2、發(fā)明的技術(shù)方案1)本發(fā)明的工藝路線本發(fā)明采用的技術(shù)路線鋅錫合金(固體)→入真空爐→抽氣→升溫→蒸餾→冷卻→金屬鋅、錫(液體)。
實(shí)現(xiàn)鋅錫合金分離的基本原理是蒸餾出來的氣相和殘留的液相的組成不同。由真空蒸餾分離的β判據(jù)可知βZn=γZn·PZn*PSn*,]]>經(jīng)過計算可知，βZn＞＞1。
這樣真空蒸餾時，鋅在氣相中含量高于液相中的含量，鋅揮發(fā)后在氣相中富集，而錫不揮發(fā)在液相中富集，從而使鋅與錫分離。由于整個過程處于真空體系，不存在氧化氣氛，因此不揮發(fā)的錫和揮發(fā)的鋅均為單質(zhì)，經(jīng)冷凝后可得到金屬鋅和錫。
2)本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。將含鋅為質(zhì)量百分含50％～95％，余量為錫的鋅錫合金原料加入真空爐的爐膛中，密封真空爐之后抽氣使真空爐內(nèi)的壓力達(dá)到10～50Pa，經(jīng)過升溫，使真空爐的溫度達(dá)到800～1100℃，然后保持溫度不變，使鋅揮發(fā)，真空蒸餾的時間為12～15小時，降溫冷卻使真空爐的溫度降至500±30℃，向真空爐內(nèi)充入惰性氣體，打開真空爐得到液體的粗鋅和粗錫，鋅中的錫含量達(dá)到0#鋅的要求。
本發(fā)明與公知技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)以鋅錫合金為原料，在不使用任何化學(xué)試劑的情況下，經(jīng)過真空蒸餾同時得到粗鋅和粗錫，鋅中的錫含量達(dá)到0#鋅的要求；原料可使用鋅錫合金廢料，成本低；具有工藝合理、流程簡單、無環(huán)境污染的特點(diǎn)。
四.
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1取1000Kg鋅錫合金廢料，原料的化學(xué)成分為55±5％Zn，45±5％Sn(廢料的化學(xué)成分一致性差)，加入真空爐的爐膛，密封真空爐之后抽氣，使真空爐的壓力達(dá)到20±5Pa，真空爐經(jīng)過3～4小時的升溫，使真空爐的溫度達(dá)到850±20℃，然后保持溫度不變，使原料中的鋅揮發(fā)，揮發(fā)時間為10小時，然后降溫冷卻使真空爐的溫度小于500±30℃，向真空爐內(nèi)充入氮?dú)猓蜷_真空爐，得到530Kg粗鋅和465Kg粗錫。鋅的化學(xué)成分為98.88％Zn，0.012％Sn；錫的化學(xué)成分為87.7％Sn 10.53％Zn。
實(shí)施例2
取1500Kg鋅錫合金原料，原料的化學(xué)成分為60±5％Zn，40±5％Sn(廢料的化學(xué)成分一致性差)，加入真空爐，密封真空爐之后抽氣，使真空爐的壓力達(dá)到40±10Pa，真空爐經(jīng)過8～12小時的升溫，使真空爐的溫度達(dá)到1000℃，然后保持溫度不變，使原料中的鋅揮發(fā)，揮發(fā)時間為12小時，然后降溫冷卻使真空爐的溫度小于500±50℃，向真空爐內(nèi)充入氮?dú)猓蜷_真空爐，得到846Kg粗鋅和650Kg粗錫。鋅的化學(xué)成分為99.8％Zn，0.0013％Sn；錫的化學(xué)成分為89.0％Sn 10％Zn。
實(shí)施例3取2500Kg鋅錫合金原料，原料的化學(xué)成分為70％±5Zn，30％±5Sn(廢料的化學(xué)成分一致性差)，加入真空爐，密封真空爐之后抽氣，使真空爐的壓力達(dá)到30±5Pa，真空爐經(jīng)過5～6小時的升溫，使真空爐的溫度達(dá)到1100℃，然后保持溫度不變，使原料中的鋅揮發(fā)，揮發(fā)時間為10小時，然后降溫冷卻使真空爐的溫度小于500±50℃，向真空爐內(nèi)充入氮?dú)?，打開真空爐，得到1747Kg粗鋅和748Kg粗錫。鋅的化學(xué)成分為99.95％Zn，0.0005％Sn；錫的化學(xué)成分為90.0％Sn 9.96％Zn。
權(quán)利要求
1.一種鋅錫合金真空蒸餾回收鋅和錫的方法，其特征在于發(fā)明按以下步驟實(shí)現(xiàn)，將鋅錫合金原料加入真空爐的爐膛中，密封真空爐之后抽氣使真空爐內(nèi)的壓力達(dá)到10～50Pa，經(jīng)過升溫，使真空爐的溫度達(dá)到800～1100℃，然后保持溫度不變，使鋅揮發(fā)，真空蒸餾的時間為12～15小時，降溫冷卻使真空爐的溫度降至500±30℃，向真空爐內(nèi)充入惰性氣體，打開真空爐得到液體的粗鋅和粗錫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅錫合金真空蒸餾回收鋅和錫的方法，其特征在于所述鋅錫合金含鋅為50％～95％，余量為錫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅錫合金真空蒸餾回收鋅和錫的方法，其特征在于所述的惰性氣體為氮?dú)狻?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋅錫合金真空蒸餾回收鋅和錫的方法。采用鋅錫合金為原料，原料中鋅的重量百分含量從50％到95％，經(jīng)過真空蒸餾，可以得到粗鋅及粗錫?？刂乒に嚄l件為蒸餾溫度800～1100℃，真空度10～50Pa，處理時間12～15小時，得到的粗鋅中，錫含量達(dá)到0
文檔編號B01D5/00GK1837383SQ20061001085
公開日2006年9月27日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者楊斌, 戴永年, 楊部正, 趙湘生, 劉大春, 馬文會, 韓龍, 劉永成, 徐寶強(qiáng), 李偉宏, 唐萬啟 申請人:昆明理工大學(xué), 湖南惠湘貿(mào)易有限公司