第六章1锡绪论

1、12主要内容主要内容第第1章章 绪绪 论论第第2章章 锡精矿炼前处理锡精矿炼前处理第第3章章 锡精矿还原熔炼理论基础锡精矿还原熔炼理论基础第第4章章 锡还原熔炼炉渣的处理锡还原熔炼炉渣的处理第第5章章 粗锡精炼粗锡精炼34主要内容主要内容1.0 锡冶金发展史锡冶金发展史1.1 锡元素及其化合物性质锡元素及其化合物性质1.2 锡的用途锡的用途 1.3 锡生产原料锡生产原料1.4 锡的冶炼方法及流程锡的冶炼方法及流程5 锡也是锡也是史前金属史前金属之一，青铜器就是含有锡的合金。我国在公之一，青铜器就是含有锡的合金。我国在公元前元前1200年左右已掌握炼锡技术。我国年左右已掌握炼锡技术。我国最主要的

2、锡矿分布在云南最主要的锡矿分布在云南和广西和广西。 目前我国最大的锡冶炼厂是目前我国最大的锡冶炼厂是云南锡业公司个旧冶炼厂云南锡业公司个旧冶炼厂和和广广西大厂矿务局来宾冶炼厂西大厂矿务局来宾冶炼厂，其年产精锡均在，其年产精锡均在1万万t以上。以上。平桂冶炼平桂冶炼厂、广州冶炼厂、昆明冶炼厂、柳州冶炼厂、个旧鸡街冶炼厂厂、广州冶炼厂、昆明冶炼厂、柳州冶炼厂、个旧鸡街冶炼厂和内蒙古林西冶炼厂和内蒙古林西冶炼厂等具有年产等具有年产500t到到1800t锡的冶炼能力。锡的冶炼能力。 1.0 锡冶金发展史锡冶金发展史6 锡的元素符号为锡的元素符号为Sn，其英文为，其英文为Tin, Stannum。 锡是

3、银白色金属锡是银白色金属，锡锭表面因生成氧化物薄膜而呈金黄色。，锡锭表面因生成氧化物薄膜而呈金黄色。锡相对较软锡相对较软，具，具有良好的展性，但延性很差。锡条被弯曲时，由于塑性变形引起孪晶作用而发有良好的展性，但延性很差。锡条被弯曲时，由于塑性变形引起孪晶作用而发出断裂般响声，称为出断裂般响声，称为“锡鸣锡鸣”。 锡有三个同素异形体锡有三个同素异形体：灰锡：灰锡(-Sn)、白锡、白锡(-Sn)和脆锡和脆锡(-Sn)，其转变温度为，其转变温度为13.2、161，熔点为，熔点为232,沸点沸点2270。1.1.1 锡的物理性质锡的物理性质1.1 锡元素及其化合物性质锡元素及其化合物性质7性性 质质

4、 数数 值值 熔点熔点/ 232 沸点沸点/ 2270 密度密度/gcm-3 (-Sn,1) 5.75 (-Sn,15) 7.31莫氏硬度莫氏硬度 3.75 熔化潜热熔化潜热/Jg-1 60.28 蒸发潜热蒸发潜热/Jg-1 3018 比热容比热容(1820)/ J(g)-1 0.2436 粘度粘度(320)/Pas 0.001593 表面张力表面张力(300500)/Ncm-1 0.005320.00516 线性膨胀系数线性膨胀系数(50)/m(mK)-1 23.1 电阻率电阻率(18)/cm 11.510-6 热导率热导率(-Sn,100)/W(mK)-1 60.7 超导转变温度超导转变温

5、度/K 3.73 表表1-1 锡的其他物理性质锡的其他物理性质 8u锡有锡有+2和和+4两种化合价两种化合价。锡的。锡的+2价化合物不稳定，容易被氧化价化合物不稳定，容易被氧化成稳定的成稳定的4价化合物。价化合物。 u锡在常温锡在常温下与水、水蒸气和二氧化碳均无作用。但在下与水、水蒸气和二氧化碳均无作用。但在610以上以上时，锡与二氧化碳反应生成二氧化锡。时，锡与二氧化碳反应生成二氧化锡。 u锡的标准电极电位锡的标准电极电位（Sn2+/Sn）为）为-0.136V，但由于氢在金属锡上，但由于氢在金属锡上的超电压较高，所以锡与稀的无机酸作用缓慢，而与许多有机酸的超电压较高，所以锡与稀的无机酸作用缓

6、慢，而与许多有机酸是实际上没有作用。是实际上没有作用。 u锡与浓硝酸锡与浓硝酸生成偏锡酸（生成偏锡酸（H2SnO3)，放出，放出NH3/NO和和NO2等气体。等气体。 u锡与氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠锡与氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠稀溶液发生反应生成偏锡酸盐稀溶液发生反应生成偏锡酸盐或亚锡酸盐。或亚锡酸盐。 1.1.2 锡的化学性质锡的化学性质9u 锡的氧化物锡的氧化物 锡和氧生成两种化合物锡和氧生成两种化合物：氧化亚锡和二氧化锡（或氧化锡）。：氧化亚锡和二氧化锡（或氧化锡）。金属锡粉金属锡粉在在空气中高温氧化生成稳定的高价氧化物空气中高温氧化生成稳定的高价氧化物SnO2。二氧化锡不溶于酸、碱二

7、氧化锡不溶于酸、碱的水溶的水溶液，可被液，可被CO或或H2等还原成氧化亚锡，而氧化亚锡在空气中灼烧则氧化为二氧等还原成氧化亚锡，而氧化亚锡在空气中灼烧则氧化为二氧化锡。锡的两种氧化物都是几乎不溶于水的固体，氧化亚锡溶于酸。化锡。锡的两种氧化物都是几乎不溶于水的固体，氧化亚锡溶于酸。二氧化锡二氧化锡在自然界呈锡石存在，是最有工业价值的锡矿物。在自然界呈锡石存在，是最有工业价值的锡矿物。 氧化亚锡氧化亚锡(SnO） SnO在在4001040之间会发生歧化反应：之间会发生歧化反应： 二氧化锡（二氧化锡（SnO2） 当有金属当有金属Sn存在时，反应生成存在时，反应生成SnO1.1.3 锡的化合物性质锡

8、的化合物性质2SnO Sn + SnO2SnO2(s) + Sn = 2SnO(g)10u 锡的锡的硫化物硫化物 l硫化亚锡硫化亚锡(SnS) 硫化亚锡密度硫化亚锡密度5.08、熔点、熔点880、沸点、沸点1230 。其重要的性质是其挥其重要的性质是其挥发性，发性，硫化亚锡高温下不易分解。硫化亚锡高温下不易分解。这是锡冶金中从炉渣和其他含这是锡冶金中从炉渣和其他含Sn物料物料中挥发锡的基础。中挥发锡的基础。 在空气中加热，硫化亚锡便氧化成在空气中加热，硫化亚锡便氧化成SnO2： l 二硫化锡（二硫化锡（SnS2） 二硫化锡为金黄色片状三方晶体，俗称二硫化锡为金黄色片状三方晶体，俗称“金箔金箔”

9、， 一般采用干法制一般采用干法制备，例如在备，例如在500-600加热金属锡、元素硫和氯化铵的混合物即可获得二加热金属锡、元素硫和氯化铵的混合物即可获得二硫化锡。硫化锡。 仅在低温下稳定，高于仅在低温下稳定，高于520即分解。即分解。SnS+2O2 =SnO2SO2111.2 锡的用途锡的用途l 锡的用途锡的用途 锡有广泛的工业用途，其中最重要的用途是用于锡有广泛的工业用途，其中最重要的用途是用于在金属表面上镀锡及其合金，以起保护或装饰作用。在金属表面上镀锡及其合金，以起保护或装饰作用。 用于马口铁镀锡用于马口铁镀锡,占占40%，用作食品和饮料包装；，用作食品和饮料包装； 用于生产焊料；用于生

10、产焊料； 用于生产各种合金用于生产各种合金(巴氏轴承合金巴氏轴承合金)； 锡无机化合物用于镀锡、陶瓷、玻璃工业锡无机化合物用于镀锡、陶瓷、玻璃工业 锡有机化合物用作聚氯乙烯塑料稳定剂、聚氨酯锡有机化合物用作聚氯乙烯塑料稳定剂、聚氨酯 发泡剂发泡剂121.3 锡生产原料锡生产原料1.3.1 锡的矿物锡的矿物 锡在地壳中的平均含量为锡在地壳中的平均含量为0.0006。已知的锡矿物有。已知的锡矿物有20多种，多种，有工业价值的有工业价值的锡矿锡矿物为锡石（物为锡石（SnO2），其次为黝锡矿（），其次为黝锡矿（Cu2FeSnS4），），其中主要的是锡石。其中主要的是锡石。 就矿床而言，锡矿床可分为就矿

11、床而言，锡矿床可分为砂锡矿和脉锡矿砂锡矿和脉锡矿。脉锡矿为原生矿，砂锡矿为次生矿，脉锡矿为原生矿，砂锡矿为次生矿，锡矿的可采品位，随着矿种的不同锡矿的可采品位，随着矿种的不同,锡价的波动和开采方法的差别，变动范围很大。锡价的波动和开采方法的差别，变动范围很大。目前砂锡矿已降至目前砂锡矿已降至0.0090.03%，最低仅，最低仅0.005%；脉锡矿的可采品位为；脉锡矿的可采品位为0.30.5% 。 1.3.2 锡精矿的选矿锡精矿的选矿 原矿品位较低，无法直接冶炼，锡精矿品位最低要求原矿品位较低，无法直接冶炼，锡精矿品位最低要求40%以上，需进行选矿富以上，需进行选矿富集，经选矿后锡精矿含锡品位为

12、集，经选矿后锡精矿含锡品位为4065%。锡的选矿方法主要是。锡的选矿方法主要是重选、浮选重选、浮选，重选，重选为主。为主。 131.4 锡的冶炼方法及流程锡的冶炼方法及流程 锡精矿中锡主要以锡精矿中锡主要以SnO2存在，由于存在，由于SnO2的性质，现有的性质，现有生产方法主要以生产方法主要以火法炼锡为主，火法炼锡为主，湿法炼锡处于试验阶段。火湿法炼锡处于试验阶段。火法炼锡包括炼前处理、还原熔炼、炉渣熔炼和粗锡精炼四个法炼锡包括炼前处理、还原熔炼、炉渣熔炼和粗锡精炼四个过程，使用的还原熔炼设备主要是反射炉、电炉、转炉（短过程，使用的还原熔炼设备主要是反射炉、电炉、转炉（短窑）、卡尔多炉以及澳斯麦特炉，现在以澳斯麦特炉为主。窑）、卡尔多炉以及澳斯麦特炉，现在以澳斯麦特炉为主。目前，澳斯麦特炉的发展最引人注目，有着广泛的工业应用目前，澳斯麦特