Плавка низкосортной оловянной руды во вращающейся печи (обычно руды с содержанием олова менее 1–3%) – высокоэффективный метод, особенно подходящий для сложных, труднообрабатываемых или мелкозернистых руд. Вращающаяся печь (также известная как вращающаяся плавильная печь) играет важную роль в переработке низкосортной оловянной руды благодаря превосходному перемешиванию материала, эффективному тепло- и массопереносу и широкой технологической адаптируемости. Ниже приведены ключевые технологии и основные моменты процесса плавки низкосортной оловянной руды во вращающейся печи:

1. Подготовка сырья:

Концентрация руды: Плавка низкосортной руды требует предварительной концентрации (гравитационного разделения, флотации и т. д.) для повышения содержания олова до экономичного уровня плавки (например, 5–20% или выше) и удаления пустой породы для снижения затрат. Дозирование: Оловянный концентрат, флюс (например, известняк, используемый для шлакообразования, регулирования формы шлака и снижения вязкости плавления) и восстановитель (пылевидный уголь или кокс) смешиваются в точных пропорциях. Пропорции влияют, помимо прочего, на эффективность восстановления. Гранулирование/агломерация: Смешанный материал формуется в окатыши или брикеты для улучшения воздухопроницаемости шихты.

II. Конструкция и принцип работы вращающейся печи:

Печь: Длинный цилиндрический стальной корпус, футерованный огнеупорным материалом, наклонённый (1–5 градусов), опирающийся на ролики и способный вращаться с низкой скоростью (0,5–5 об/мин).

Способ нагрева: Внешние горелки нагревают стенки печи, излучая и передавая тепло шихте. Также доступны варианты с прямым впрыском топлива или с обогащенным кислородом горением. Движение материала: Корпус печи вращается, вращается, перемешивает и перемещает шихту к хвостовой части печи, обеспечивая равномерный нагрев и достаточный контакт газа и твёрдых частиц, что способствует восстановительной реакции.

III. Процесс плавки (восстановительная плавка):

Этап сушки и предварительного нагрева: Шихта загружается в головку печи и предварительно сушится, обезвоживается и нагревается.

Этап восстановления: Температура повышается до 1100–1350 °C. В восстановительной атмосфере оксид олова (в основном SnO₂) восстанавливается до металлического олова. Основные реакции — газофазное и твёрдофазное восстановление. Образование и разделение шлака: Пустяные минералы реагируют с флюсом, образуя легкоплавкий, высокотекучий шлак. Жидкое олово и шлак разделяются в расплавленной ванне под действием силы тяжести из-за разницы в плотности. Контроль атмосферы печи: Поддержание надлежащей восстановительной атмосферы (соотношение CO/CO₂) имеет решающее значение для эффективности восстановления олова и предотвращения чрезмерного восстановления примесных металлов. Чрезмерное восстановление может привести к образованию затвердевшего олова и снижению прямого восстановления.

IV. Выгрузка и обработка продукта:

Черновой олово: Сифон или выпускное отверстие для олова расположены в хвостовой части печи для периодического или непрерывного выпуска расплавленного чернового олова. Олово, содержащее примеси, требует дальнейшего рафинирования.

Шлак: Выпускное отверстие для шлака расположено над хвостовой частью печи для непрерывного или периодического выпуска. Шлак от плавки бедной руды содержит высокое содержание олова (1–10% Sn) и требует дополнительной обработки для повышения общего извлечения.

Дымовой газ: В процессе плавки образуются высокотемпературные дымовые газы, содержащие пыль, SO₂ (если сырье содержит серу), CO и CO₂. Оловянная пыль улавливается системой пылеулавливания (возвращается в дозатор), а перед сбросом в атмосферу проводятся десульфурация и другие экологически безопасные методы обработки для соблюдения норм выбросов. Избыточное тепло утилизируется в котле-утилизаторе для получения пара.