锑白白度影响因素的研究.doc

锑白白度影响因素的研究 摘要 本文就间接法生产锑白过程中影响锑白白度的主要因素：原料杂质、一、二次空气量、温度和管理方面的问题进行了分析研究，认为影响锑白白度的因素是综合性的，要生产出白度好的锑白，首先要把好原料关，并严格控制一次空气、二次空气量和温度，除此之外，认为管理是影响锑白白度的决定性因素，并针对各种主要的影响因素，提出了解决的方法和控制条件。这些方法已成功地应用于生产实践。 关键词 锑白 白度 影响因素 前言 间接法生产锑白的过程中, 提高锑白白度是各锑白生产厂管理和技术人员所面临的一项难题。 目前国内锑白的白度大部分都低于95，有的厂为提高锑白白度，选用优质的一号精锑为原料，尽管如此，要使100 的产品白度达到或超过95仍十分困难，产品直收率只能达到87-88。 为了解决锑白白度问题，笔者仔细分析和研究了锑白生产中影响白度的因素，总结国内外锑白生产的先进经验，不断完善检测和控制手段，在南方某厂经过生产实践，基本上解决了锑白白度问题。 该厂用二号锑锭为原料，生产的锑白产品100白度超过96.5 （内控最低指标），90的产品白度为97.5，产品直收率超过94。白度分析仪器为温州产DSBD-1型数字式白度仪。 影响锑白白度的因素很多，本文就几个主要的影响因素进行分析讨论。 锑白白度的影响因素及解决方法2.1 原料杂质的影响 影响锑白白度的杂质主要有硒（Se）、砷（As）和铅（Pb），硒使锑 白发红，砷使锑白发黄，铅使锑白发黑。在生产过程中，除吹氧管消耗和一、二次空气带入极少量的杂质外，主要杂质由锑锭带来。因此，原料锑锭中这三种杂质的含量越少越好，一般要求Se0.005，As0.08，Pb99.650.20.080.0052.2 一次、二次空气量和冷却空气量的影响 一次空气直接鼓入锑液，二次空气吹在锑液上方。一次空气在锑液中形成气泡，使锑接触氧化，在强烈气流的推动下，大量的氧化锑和锑蒸汽挥发离开锑液表面，再受二次空气的作用，在高温下锑蒸汽进一步氧化成氧化锑，然后通入大量的冷却空气使三氧化二锑迅速冷却。 一、二次空气量可根据以下反应式确定： 4Sb + 3O2 = 2Sb2O3 若日产锑白5吨,则一、二次空气总量为114m3/h， 实际空气量因炉型和工艺条件的不同而异，炉型和工艺条件确定后，应通过实践确定一、二次空气量。南方某厂的一、二次空气量总和约为理论空气量的1倍， 与国内一、二次空气量总和为88-123m3/h相差甚远。 鼓入的空气量太多，三氧化二锑就有可能进一步氧化成高价锑，而空气量太少，部分锑蒸汽挥发后，在冷却空气的作用下迅速凝结而成金属锑，两种情况都将严重影响锑白白度。因此，保持准确而稳定的一、二次空气量是提高锑白白度的关键。 在恒定炉温900、锑液深度240mm的条件下，一、二次空气量对锑白白度的影响结果如下：一、二次空气总量(m3/h)90100110120130140150160170180190白度（%）89.389.389.089.389.389.390.292.593.694.895.6一、二次空气总量(m3/h)200210220230240250260270280290300白度（%）96.297.097.798.898.398.098.097.597.096.896.8 由上表可见，在南方厂的炉型和工艺条件下，当一、二次空气量总和达理论空气量的1.75倍时，锑白白度迅速提高，达理论空气量的2 倍左右时白度最好，继续提高空气量，白度逐步降低。现场观察锑白变化也很明显，当一、二次空气总量小于理论空气量的1.5倍时，锑白发黑，比重增大，25kg的锑白只装至标准袋的一半甚直更少；当一、二次空气总量超过理论空气量的1.8倍时，25kg锑白可装至标准袋的四分之三。 为了保持准确而稳定的空气量，需在一、二次空气管道接读数准确、直观的流量计（一般采用转子式流量计），除此之外，还应作好以下几点：2.2.1 选择合适的空气流量计 选择合适的空气流量计，就是使一次空气或二次空气的流量为流量计标定最大流量刻度的2/3或更多些，这样可使读数的准确度提高， 误差减少。许多锑白厂对此并不重视，选择的流量计往往过大，对风量的变动不敏感。更有一些厂家的流量计损坏后不及时更换，单凭经验控制风量，认为只要供风开关未动，风量就不会变动。实际上锑白生产过程是动态的，吹氧管的消耗、加料的快慢、电压的波动、结氧的形成等因素均会影响到风量的变化，生产过程中阀门需要经常调节，单凭经验完全不行。2.2.2 保持稳定的锑液深度 锑液深度主要对一次空气影响较大。如果吹氧管的位置保持不变，锑液深度增加mm时，根据压强公式： 锑液密度为=6690 kg/m3，=9.8 N/kg =0.001 m， 代入得 66 Pa 即空气阻力将增加66Pa。由于供风管阻力不大，影响到风量变动就很大，这样很难控制白度。 锑液深度可以采用自动控制系统，将锑液深度变化量反馈至执行机构，当锑液深度降低时执行机构自动加进锑锭，使锑液深度稳定。2.2.3 定时更换吹氧管 吹氧管在使用过程中主要受炽热锑液的冲刷而缓慢消耗变短或损坏，吹氧管一旦损坏，一次空气的阻力降低，空气量也会明显增大，从而引起炉况恶化，白度下降。因此应找出吹氧管损坏的周期，在吹氧管未损坏之前就提前更换，以保持炉况稳定。由于吹氧管的材质不同，损坏的时间也不同，一般应24小时定时更换一次。 冷却空气对锑白白度的影响不明显，生产过程中一般无需调整。但要保持冷却空气道畅通，使之有足够的空气冷却锑白。冷却空气要通过布袋，布袋积锑白对冷却空气量的影响较大，故应总结出布袋清理周期，定时提前清理布袋。2.3 温度的影响 温度对锑白白度的影响比较大，一般温度越高，白度越好。但温度越高，吹氧管越容易损坏，更换吹氧管又引起温度的下降，因此，保持合适的温度十分重要。据报道，温度在500-900范围之内时， 最适于四氧化二锑的生成： 2Sb2O3 + O2 = 2Sb2O4 因此反应温度应高于900才能避免生成高价锑。 操作中实际将温度控制在900920的范围之内。 根据生产实践，温度对锑白平均白度的影响如下： 温度 860 880 900 920 930 白度 % 94.5 96.2 98.0 98.3 97.8 当温度低于860时，锑白白度下降明显，但当温度高于930时，产生大量结氧，造成操作困难，锑白白度也有所下降。2.4 管理及其它影响 管理是影响锑白白度的决定性因素。尽管有先进的设备，没有一个好的管理方法，要想提高锑白白白度是不可能的。南方厂设备先进、机械化程度高，年产1500吨的锑白厂只需个工人轻松操作。但也经过了次试验才达到较理想的结果。次试车中，不仅是处理技术问题，更重要的是处理管理问题，是技术和管理的“磨合期”。从原料控制到产品包装，无一例外需要管理和技术紧密结合，哪个环节出现问题都会影响到试车效果。如清理结氧，国内厂进行此项操作最少需要十几分钟，这个过程影响到温度，清理的时间越长，温度降低越多，从而对白度的影响越大。经技术改进和操作配合后，现清理结氧只需不到一分钟，清理结氧对质量几乎没有影响。这其中，改进是技术问题，操作配合是管理问题，改进后没有操作配合，改进得再好也行不通。 正式投产同样需要严格管理，严格控制风量、风压、炉温、锑液深度等各个重要环节，作好原始数据记录。认真分析研究生产中出现的问题，总结出最好的处理方法。 由于管理得当，该厂工作环境干净清洁，生产稳定，井然有序。国外客商参观后连连称赞，称其为所见过的最好的锑白厂。 锑白白度不高的原因是综合性、系统性的，从设计开始就应考虑各种因素的影响及处理方法，配备完善的仪器