第五章錫冶金一、錫的性質(zhì)和用途1．物理性質(zhì)錫是銀白色的金屬，新澆鑄的錫錠表面常常生成金黃色的氧化物膜。錫的熔點232℃，沸點2625土5℃。錫的展性很好，可制成0.04毫米的錫箔，但延性很差，不能拉絲。

2．化學性質(zhì)化合物有二價和四價，二價化合物不穩(wěn)定。常溫時錫在空氣中穩(wěn)定，故錫用于鍍錫鋼板。錫與水不作用，并且錫還可以用于制造純水的冷凝器。堿溶液與錫反應生成錫酸鹽和氫，在有硝酸鹽存在時，則生成錫酸鹽和放出氫。

強酸與錫反應生成二價錫鹽和氫．但硝酸與錫反應生成偏錫酸，同時放出、NO、NO2等，錫鹽容易水解，也易被氧化。錫在加熱時與氧生成兩個氧化物SnO和SnO

2，與氯生成SnCl2和SnCl4，與硫生成SnS、SnS

2和Sn2S3等化合物。

3．錫的用途以制造鍍錫鋼板為主，占其消耗量40％左右；其次為焊料；第三種用途是制造各種合金如青銅、黃銅和巴比特合金等；第四種用途是鍍錫和生產(chǎn)各種含錫化合物，這些化合物包括有機化合物增塑劑、防腐劑和農(nóng)藥，無機化合物如氧化錫用于陶瓷工業(yè)作遮光劑等。

二、煉錫原料

地殼中平均含錫0.004%。錫的礦物有20種之多，只有錫石最有工業(yè)價值。錫的礦床分為脈錫礦床和砂錫礦床兩大類。目前開采的脈錫礦最低品位為0.15~0.2％，砂錫礦的最低品位為0.008~0.01%。錫礦石照例要預先經(jīng)過選礦。提供冶煉的錫精礦按品位分為三種類型，第一類是高品位錫精礦，含錫大于70%；第二類是中等品位錫精礦，含錫40～50%；第三類是低品位錫精礦或中礦，含錫5～20％。三、錫的生產(chǎn)方法還原熔煉是生產(chǎn)錫的唯一方法，它以中等品位以上的錫精礦為原料，主要由煉前處理、還原熔煉、爐渣熔煉和粗錫精煉等組成。1煉前處理煉前處理有三種方法，即精選、焙燒和浸出，其中精選和焙燒方法采用得最多。

①錫精礦中配入一定量的煤粉,在900℃左右焙燒，精礦中的硫被氧化成SO2除去,同時揮發(fā)脫除大部分砷和一部分銻。往料中添加少量食鹽，可使部分鉛生成氯化鉛揮發(fā)。焙燒還能使錫精礦中鐵的化合物轉(zhuǎn)化成四氧化三鐵，便于用磁選法選出。但此法不能徹底除去雜質(zhì)。

②將錫精礦再磨細,用多種選礦方法綜合精選,以得到較純的錫精礦。如用浮選法分離鉛、砷和銻礦物，用磁選法分離鐵礦物和黑鎢礦，用重選法分離石英。

③用鹽酸浸出錫精礦，其中大部分鐵、鉛、砷、銻、銅、鋅、鎘、鉍等雜質(zhì)溶解，而錫石和石英不溶。浸出渣為較純的錫精礦，并可從浸出液中回收有價金屬。此法除雜質(zhì)較徹底,但耗酸多,加工費用高。

④錫精礦含鎢較多時，加蘇打燒結(jié)，生成鎢酸鈉，用熱水浸出，再從水溶液中回收鎢。

2還原熔煉以反射爐熔煉為例：錫精礦配入一定量的無煙煤和石英石、石灰石等熔劑，加熱到約1250～1350℃，氧化錫按下式還原成金屬錫：

2SnO2＋3C─→2Sn＋2CO＋CO2

氧化鐵等雜質(zhì)的熔劑熔化成爐渣，原料中的錫約有82％還原成金屬，10％進入爐渣,8％進入煙塵。熔煉中部分氧化鐵被還原成金屬鐵,并與錫生成合金,稱為硬頭。所產(chǎn)爐渣含錫8～10％，稱為富渣。此渣經(jīng)再次還原熔煉，渣含錫可降到約3％,稱為兩段熔煉。二次爐渣再送到煙化爐處理,使棄渣中的含錫量降到0.1％以下。中國工廠把富渣直接送入煙化爐處理，也能使棄渣中的含錫量降到0.1％以下。煉錫一般采用反射爐、鼓風爐、回轉(zhuǎn)爐或電爐。3粗錫火法精煉可分五步：①熔析精煉除鐵、砷。將高鐵粗錫錠堆放在斜底反射爐內(nèi),加熱到232℃后緩慢地升溫，錫開始熔化并沿斜底流入粗錫鍋內(nèi)，加熱保溫。粗錫中的鐵、砷、銻、銅、硫等雜質(zhì)與錫生成的合金或化合物，以及各雜質(zhì)相互作用形成的化合物,熔點較高,大部分留在爐內(nèi)，成為固體渣，使粗錫初步提純。②凝析除砷、鐵。向錫精煉鍋中的粗錫液面噴水，降溫到略高于232℃,加鋸木屑攪拌。粗錫中的砷和鐵以化合物形態(tài)凝析出來,隨部分炭化木屑上浮成渣，稱為炭渣,撈出后錫中含鐵量即可達到要求，含砷量降到0.05％左右。近來有的廠采用離心機過濾分離粗錫中的鐵和砷，效果很好。③加硫除銅。往320℃的錫液中加硫粉，攪拌,硫與錫液中的銅生成硫化亞銅浮渣，錫中含銅量即能達到要求。④結(jié)晶法除鉛鉍。基本原理為液態(tài)含鉛粗錫溫度降至略低于液相線時，開始析出含錫高的結(jié)晶體，然后將結(jié)晶體緩慢移向溫度較高處，使它部分熔化，再降溫結(jié)晶，晶體得以提純，液體流向溫度略低的地方，又部分結(jié)晶，提高液體的含鉛量，如此反復，即可除去錫中的鉛。同時,鉛在液相中富集,當液相溫度接近于共晶溫度（183℃）時,可得含鉛約35％的“焊錫”。⑤加鋁除砷、銻。

將鋁片加到錫液中，經(jīng)過攪拌，使鋁熔化在錫中，與砷、銻生成熔點較高的化合物，然后降溫，加鋸木屑再攪拌，化合物隨鋸木屑上浮成渣,撈出后,錫中砷、銻的含量即可達到要求。必須注意此種浮渣遇水立即產(chǎn)生劇毒的砷化氫。有的廠采用加二氯化錫除鉛，加鈣、鎂除鉍的方法。中國已采用真空蒸餾處理焊錫，分離錫鉛。

4電解精煉以初