Пирометаллургия во вращающейся печи является одним из основных процессов переработки среднесортного оловянного концентрата и получения чернового олова. Она известна своей высокой технологичностью и непрерывной производительностью. Процесс в основном включает в себя подготовку сырья, восстановительную плавку, разделение продуктов и очистку дымовых газов.

Подготовка сырья имеет основополагающее значение. Оловянный концентрат (содержащий 40–70% олова) необходимо смешать с восстановителем (антрацитом/коксовым порошком), флюсом (в основном известняком/известью) и возвратными материалами (такими как сажа и оловосодержащий шлак) в точных пропорциях. Правильное смешивание имеет решающее значение для контроля эффективности восстановления и образования качественного шлака.

Восстановительная плавка происходит в зоне ядра вращающейся печи. Шихта подается в задней части печи и перемещается к наклонной головке печи (высокотемпературной зоне) по мере вращения печи (1–4 об/мин). После сухого предварительного нагрева печи и возможной окислительной десульфурации/удаления мышьяка в среднетемпературной зоне, в высокотемпературной восстановительной зоне при температуре 1300–1450 °C происходит ключевая реакция: углерод сгорает, выделяя тепло, и образуется восстановитель CO, который восстанавливает SnO₂ до металлического олова. Одновременно восстанавливается часть оксида железа, а флюс реагирует с пустой породой (например, SiO₂) с образованием шлака, образующего жидкий шлак, состоящий в основном из силиката кальция.

Разделение продуктов завершается в головке печи. Плотный расплав чернового олова (>80% Sn, содержащий примеси, такие как Fe и As) выгружается из нижнего слоя и разливается в слитки. Менее плотный жидкий шлак (целевое содержание Sn <1%) выгружается из верхнего слоя и может быть подвергнут дальнейшей переработке для извлечения остаточного олова. Необходимо контролировать интенсивность восстановления, чтобы предотвратить образование труднообрабатываемых сплавов олова с железом (твёрдого шлака).

Очистка дымовых газов имеет решающее значение. Высокотемпературные дымовые газы (содержащие пыль, SO₂ и летучее олово) отводятся из хвостовой части печи. После рекуперации отходящего тепла и охлаждения они проходят через циклоны, электростатические фильтры или рукавные фильтры для эффективного улавливания оловянной, свинцовой и цинковой пыли (для возврата или переработки). Наконец, они подвергаются десульфурации и удалению мышьяка, прежде чем достигают норм выбросов.

Преимущества пирометаллургии во вращающихся печах заключаются в большой производительности, широкой адаптируемости к сырью и высоком тепловом КПД. Она особенно подходит для переработки оловянных концентратов с высоким содержанием железа или сложного состава. Полученное черновое олово может быть впоследствии очищено (плавкой, удалением примесей, кристаллизацией и фракционированием) для получения высокочистого рафинированного олова. Этот процесс является одной из основных технологий в современной металлургии олова, в полной мере демонстрируя ключевую роль вращающихся печей в пирометаллургической плавке сложных цветных металлов.