8月21日，在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、山东爱思信息科技有限公司主办，云南锡业股份有限公司特邀协办，红河州红投实业有限公司、郴州百一环保高新材料有限公司特邀支持的2026 SMM（第十六届）锡产业链大会上，长沙有色冶金设计研究院有限公司中铝集团首席工程师、长沙院科研中心副主任张岭分享了“多金属锡渣硫化挥发与造锍同步冶炼关键技术及装备”。
一、研究背景
有色金属工业固废来源广、成分复杂
随着我国工业化进程的加速，伴随而生的含有色金属的工业固废也迅速增加。国内二次资源处理企业的物料来源已完全不是原矿，而是含有色金属的工业固废。企业不追求产值规模而是追求效益最大化。这些固废有锡、铜、镍、铅、锌、铋等有价金属。
因此，针对这种成分复杂、金属品位低的含有价金属的工业固废，开展了相关的研究与技术开发，达到效益最大化和最大限度资源回收的目的。
基本思路：以锡为主线，同时兼顾 铜、锌、铅、镍。
技术方法：锡渣硫化挥发法。利用锡、锌化合物的挥发性能与炉料中其他组元挥发性能的差别而达到有价金属分离和富集之目的。
核心装备
烟化炉是处理锡渣的核心装备。
烟化炉是矩形结构。炉体为全水套结构。两侧设置粉煤喷嘴，粉煤和空气在喷嘴混合后，喷入熔池。冷料和热渣从炉子顶部或侧部加入，放渣口一般设置在炉子端头。
国内外主要锡渣烟化炉
其还对多家工厂的锡渣烟化炉的炉床面积与基础数据进行了对比。
锡渣烟化炉
现有的烟化炉在处理含锡渣料时，主要特点：主要处理炼锡炉渣、锡中矿，炉床面积较小；物料中的铜、镍、铅、锌含量较低，且不能析出冰铜或锡锍，腐蚀铁水套，造成安全事故 ；严格控制入炉铜量，弃渣可直接水淬；铜无法在烟化炉回收；风口水套、粉煤喷枪等核心部件寿命较短。
二、技术原理分析
技术原理分析
锡和铅是同族元素，两者的还原熔炼机理基本相同，锡的技术进步可以从铅的技术进步得到启发。
物料特点:含锡、铅、锌、铜、镍、铋等多种元素，含Zn和Cu比锡渣烟化炉高，Zn比锌渣烟化炉低；
技术难点：还原性气氛更强，要防止Fe-Sn合金，（会降低Sn的活度）；防止锡锍和冰铜沉底，腐蚀铁水套；防止冲渣中存在冰铜。
硫化挥发的热力学分析
►锡渣中锡的可能存在形态为：锡的氧化物（SnO2、SnO）、锡的硫化物（SnS）、金属锡（Sn）。
锡（Sn）和二氧化锡（SnO2）的沸点很高，挥发性差。
氧化亚锡（SnO）和硫化亚锡（SnS）的沸点较低且饱和蒸气压较大，易挥发。
►氧化亚锡（SnO）和硫化亚锡（SnS）的挥发特性。相同条件下，硫化亚锡的挥发能力比氧化亚锡大得多。
其对含锡物料的硫化挥发反应和硫化挥发反应过程气氛的控制进行了介绍。
含锡物料中伴生元素的挥发
伴生元素：铜、镍、铅、锌、铋等。在硫化挥发过程中，除铜、镍外，其余元素都不同程度地挥发并富集到烟尘之中，为综合回收这些元素创造了条件。
Pb、PbO、PbS在高温下易挥发，还原硫化气氛下，具有相当大的挥发能力。
Zn、ZnO、ZnS。在1200℃左右，金属Zn的挥发能力强。ZnO极难挥发，还原成金属Zn，挥发。ZnS挥发的同时，也是锡的硫化剂。
常规锌渣烟化炉，考虑%CO2/%CO=1,渣中ZnO还原成金属Zn蒸汽。
Sb、Bi、Cd及其氧化物和硫化物都具有一定的挥发能力，易于与锡一道挥发，镉以Cd和CdS挥发率大于95%，铋以Bi2S3形态挥发，95%。
其还介绍了含锡物料中铜、镍造锍的基本原理以及相应的化学反应过程等内容。
影响反应的动力学因素
温度、硫化剂、气氛、气流速度、鼓风强度、燃料燃烧、炉子结构、渣量、渣池深度等因素相关。
温度：化学反应速率提高，改善扩散传质条件；粘度降低；有效边界层厚度减小，提高温度对强化硫化挥发过程具有决定性的意义。作业温度：1150 ～1280℃之间。
风煤比：空气过剩系数α 表示风煤比。α=0.9 ～0.7时，%CO2/%CO=4 ～0.67。
硫化剂：硫化挥发过程中，若硫化剂加入量过多，超过了炉渣对FeS的溶解度，就会有锡锍相析出，锡锍能溶解SnS沉入炉底，不仅影响SnS的挥发，而且造成锡锍对炉底水套的腐蚀。硫化剂的加入量，一般S/Sn=0.9 ～1.4为宜。
三、关键技术与装备
工艺路线
技术的特色与创新点
►项目特色
本项目区别于传统冶炼项目，是在传统冶炼技术的基础上，通过工艺装备自主创新，实现有价元素组分的分离与富集、余热资源的高效回收利用，为多金属锡渣料烟化挥发与同步造锍熔炼开辟新思路。
►项目创新点
技术特点一 硫化挥发与同步造锍工艺技术
►特色技术与创新
技术特点二 烟化挥发+电炉沉降+转炉吹炼
►特色技术与创新
技术特点三 周期性余热高效回收与发电技术集成
研究对象：炉墙水套带走热、硫化物二次氧化放热
关键问题：汽化水套长寿命、周期性蒸汽余热发电
►特色技术与创新
炉墙汽化冷却+余热锅炉一体化：研发新的汽化水套，产生低压蒸汽，并入余热锅炉汽水系统；大空腔余热锅炉烟气捕尘。
蓄热器均化+螺杆发电技术集成：周期性余热蓄热器均化；蒸汽自适应螺杆发电。
四、工程应用
工程应用
效益
首先其结合相关案例对社会、经济效益进行了介绍。
►生态效益
通过系列关键技术装备的开发，实现复杂多金属物料的清洁、高效综合利用，解决冶炼过程中的环境问题，对电子行业的固废处理和资源循环具有重要的意义，具有显著的生态效益。
