锡冶炼员工教材
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锡冶炼员工教材
目录
- 4 -第一章锡的资源、性质和用途
- 4 -第一节锡的矿物、矿床、矿石及开采品位- 4 -一、锡的矿物
- 5 -二、锡的矿床
- 5 -三、锡矿的分布
- 5 -第二节锡及化合物的性质
- 5 -一、锡的性质
- 6 -二锡的主要化合物及其性质
- 8 -三、锡的用途
- 9 -四、锡的生产和消费
- 10 -第二章炼锡原料及炼锡方法简介
- 10 -第一节炼锡原料
- 10 -一、锡精矿
- 12 -二、锡中矿
- 12 -第二节炼锡方法简介
- 12 -一、高温还原熔炼
- 13 -二、其它炼锡方法
- 14 -第三章锡精矿的炼前处理
- 14 -第一节炼前处理的原因
- 14 -第二节锡精矿的焙烧
- 14 -一、焙烧的方法和目的
- 15 -二、焙烧除杂质的原理和影响因素
- 16 -三、回转窑焙烧生产工艺
- 18 -第四章锡精矿的还原熔炼
- 18 -第一节概述
- 18 -第二节锡精矿还原熔炼原理
- 18 -一、用碳还原金属氧化物的基础理论
- 19 -二、锡的氧化物的还原
- 20 -三、锡精矿中伴生金属氧化物的还原
- 22 -四、锡精矿还原熔炼的机理及影响反应速度的因素- 23 -第三节炼锡炉渣
- 23 -一、概述
- 23 -二、炼锡炉渣的组成
- 26 -三、锡在炉渣中的损失和存在状态
- 26 -四、锡炉渣的性质
- 28 -五、渣型的选择与配料计算
- 30 -第四节锡精矿的反射炉熔炼
- 30 -一、概述
- 32 -二、反射炉熔炼的入炉物料
- 33 -三、反射炉的结构
- 35 -四、反射炉熔炼的供热
- 36 -五、反射炉操作
- 37 -六、反射炉熔炼的技术经济指标
- 39 -第五章粗锡的火法精炼
- 39 -第一节粗锡精炼的必要性和火法精炼方法简介- 39 -一、粗锡精炼的必要性
- 40 -二、粗锡精炼方法简介
- 42 -第二节加热熔析和冷却凝析除砷、铁
- 42 -一、熔析法及凝析法除砷、铁的原理
- 43 -二、熔析法除铁、砷实践
- 44 -三、熔析法处理乙粗锡的技术经济指标
- 44 -四、凝析法除砷、铁的原理、方法和实践
- 47 -第三节粗锡精炼除铜
- 47 -一、加硫除铜的原理
- 48 -二、加硫除铜的操作、设备和技术条件
- 49 -第四节粗锡除铅、铋精炼
- 49 -一、结晶分离法除铅、铋原理
- 51 -二、结晶分离法除铅、铋实践
- 53 -第五节加铝除砷、锑
- 53 -一、加铝除砷、锑的必要性
- 53 -二、加铝除砷、锑的原理
- 53 -三、加铝除砷、锑生产实践
- 55 -四、锡的真空精炼
- 59 -第六章富渣及低锡物料的处理
- 59 -第一节概述
- 59 -一、富渣处理方法的演变
- 60 -二、富锡中矿的产出和用烟化炉处理的意义
- 60 -第二节硫化挥发法回收锡的原理及影响因素
- 60 -一、锡及伴生金属在硫化挥发中的行为
- 62 -二、影响锡挥发的因素
- 66 -第三节硫化挥发的实践
- 66 -一、用烟化炉处理富渣和富中矿生产实践
- 74 -第七章冶炼副产品的处理
- 74 -第一节硬头的处理
- 74 -一、硬头的生成和成分
- 75 -二、硬头的处理方法
- 77 -第二节炭渣和铝渣的处理方法
- 77 -一、炭渣和铝渣的成分
- 77 -二、处理方法
- 78 -第八章粉煤制备及煤气制备
- 78 -第一节粉煤制备
- 78 -一、技术参数:
- 78 -二、球磨机选型
- 78 -三、粉煤制备系统
- 80 -四、站房的设备布置及安全措施
- 80 -第二节煤气制备
- 80 -一、两段式煤气发生炉气化工艺的特点
- 81 -二、两段炉气化过程(原理)及炉内反应层次- 81 -三、两段式煤气发生炉工艺流程
- 83 -第九章炼锡厂的三废治理
- 83 -I 第一节三废治理的意义
- 84 -第二节布袋收尘器
- 84 -一、收尘原理
- 85 -二、布袋收尘器的构造
- 86 -三、影响布袋收尘效率的因素- 86 -第三节沉降收尘设备
- 86 -一、沉降设备的收尘原理
- 87 -二、影响烟尘沉降效率的因素- 87 -三、沉降设备的种类
- 87 -第四节尾气脱硫系统
- 87 -一、概述
- 89 -二、尾气脱硫的原理
- 89 -三、尾气脱硫的设计参数
- 89 -第五节废渣和废水的处理- 89 -一、烟化炉的废渣的处理
- 89 -二、污泥渣的处理
- 90 -三、污水的处理
第一章锡的资源、性质和用途
第一节锡的矿物、矿床、矿石及开采品位
一、锡的矿物
地壳中锡的丰都约为2×10-6,属于含量较低的元素,与其他金属相比,约为铜的1/27,铅的1/6,锌的1/35,属稀有金属。
目前世界上已知的锡矿物有50多种,可分为自然元素、金属互化物、硫化物、氧化物(锡石)、氢氧化物、硅酸盐(硅锡矿)、硫锡酸盐(黄锡矿,又叫黝锡矿)、硼酸盐等几类。
纯锡石含锡783>.6%和氧21.4%,但由于天然锡石中常含有铁、锰、铟、铌、钨、锗等元素,所以天然锡石含锡仅为70-77%。
纯锡石是无色透明的,天然锡石因含杂质元素不同而颜色各异,一般常见的为褐色和棕色。
锡的莫氏硬度为6-7,性脆,密度6.8-7.0g/cm3,密度较大,而其他金属的密度较小,二氧化硅为2.56g/cm3,赤铁矿为4.5-5.2g/cm3,磁铁矿4.9-5.2g/cm3,这对重力选矿富集锡石是很有力的,这也是砂锡矿床形成的主要原因。
黝锡矿(黄锡矿)的化学组成为Cu:29.6、Fe:13、Sn:27.6、S:29.8、密度
4.3-4.5g/cm3,分布较广,在锡石—硫化物矿床中经常遇到。
表1-1 一些常见的锡矿物
锡矿物名称
分子式
含锡量%
储存情况
自然锡
B-Sn
很稀少
锡石
SnO2
78.8
主要工业矿物
硫锡矿
SnS
78.7
稀少
钽锡矿
SnTa2O7 25.13
不常见
SnS3
71.2
稀少
黄锡矿
Cu2FeSnS4
27.61
常见
硫锡铅矿
PbSnS2
30.51
稀少
硫锡铜矿
Cu3SnS4
30.05
不常见
辉锑锡铅矿
Pb5Sn3Sb2S14 17.10
稀少
Pb3Sn4Sb2S14
26.50
稀少
硅钙锡矿
CaSnSi3O11 SnO2 27.70
很稀少
硼钙锡矿
CaSn(BO3)2 42.90
很稀少
马来西亚硅锡矿
CaSnSiO5
44.50
稀少
硫锡银矿
Ag8SnS6
10.11
稀少
Ca2Sn〔AISi3O8〕2(OH)6 13.59
稀少
水镁锡矿
MgSnO2(OH)6
42.80
不常见
黑硼锡铁矿
(Fe2+,Mg)2(Fe3+Sn)BO5 10.00
稀少
硅锡矿
3SnSiO42SnO2·4H2O
48.35-55
很稀少
羟锡石(水锡石)
Sn3O2(OH)2
62.20
很稀少
二、锡的矿床
根据矿层的原因或开采条件,锡矿床可以分为两大类:(1)原生矿床(俗称山锡或脉锡矿床);(2)冲击矿床(俗称砂锡矿床)。
若根据锡的矿物成分可分为(1)硫化矿床(锡石与重金属硫化物、黄铁矿等相结合);(2)氧化矿床(锡石分散在氧化物脉石中)。
原生矿床是天然存在的,由石英、伟晶花岗岩及其他岩石构成的矿脉。
矿脉的宽度不一,由几厘米至一米以上。
矿石从岩石中开采出来后,经选矿处理便得到锡精矿。
原生矿的矿物组成比较复杂,除含锡石外,还含有各种伴生矿物,如黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等。
冲击矿床(砂锡矿床)是由含有锡石的原生矿床在外部自然因素的影响下而形成的,因为锡石的密度、硬度和化学稳定性都较其他半生矿物大,所以当他受到崩溃、风化和冲洗等的外力作用时,脉石便变成了细沙,而锡石不会崩溃而残存、积集在原生矿床风化后生成的矿床附近。
他的矿物组成及其生成情况与形成该矿物的原生矿相似,但较原生矿简单,大多只含有密度与锡石密度相近的伴生矿物。
由于易开采,采矿作业成本低,是锡矿的主要工业类型之一。
三、锡矿的分布
除中国外主要集中在马来西亚、泰国、印度尼西亚、巴西、玻利维亚、俄罗斯、澳大利亚、扎伊尔、英国等九国,占世界总储量的75%。
同国外产锡国相比,我国锡矿资源有以下特点:(1)锡矿床高度集中,主要分布在云南、广西、江西、广东、湖南五省(区),占全国已利用储量的98%。
其中云南、广西两省(区)即占80%;(2)锡矿床类型以原生脉锡矿为主,原生矿储量约为90%,砂锡仅10%。
(3)原生矿以亲硫系列矿床为主,约占脉锡矿储量的85%,锡矿的开采品位不断下降,目前砂锡矿开采品位一般在0.009—0.03%最低仅0.005%,脉锡矿开采品位一般在0.5%以上,易处理的伟晶岩锡矿和含锡多金属矿,锡的开采品位可低于0.3%,由于原矿品位低,必须经过选矿选出含锡40—70%的精矿,才能送冶炼厂处理。
锡及化合物的性质
一、锡的性质
1. 物理性质锡的元素符号Sn,原子量118.69,密度5.85—7.3g/cm3,熔点231.96℃,沸点2270℃,原子序数50,属元素周期表中第五周期、第Ⅳ主族,位于同族元素锗和铅之间。
故锡的许多性质与铅相似,易成合金。
锡是银白色金属,表面光泽与杂质含量和浇铸温度有关,浇铸温度越低,则锡的表面光泽越暗,浇注温度高于500℃时,锡的表面生成氧化物膜呈现珍珠光泽,锡中所含少量杂质如铅、砷、锑等使锡的表面结晶形状发生变化,并使表面颜色发暗,因此,有经验的工人师傅可以利用此性质来判断锡的纯度。
锡相对较软,具有良好的展性,仅次于金、银、铜,容易辗压成0.04mm厚的金箔,但延性很差,不能拉成丝,锡条在被弯曲时,由于锡晶粒间发生摩擦并破坏从而发出断裂般响声,称为“锡鸣”。
2.化学性质锡有三种同素异形体:灰锡(a—Sn),白锡(β—Sn),和脆
锡(r—Sn),其转变温度和特性如下:
灰锡白锡脆锡液体锡
(a—Sn) (β—Sn) (r—Sn)
晶体结构等轴晶系正方晶系斜方晶系
密度g/cm3 5.35 7.30 6.55 6.99
特性粉状块状有展性块状易碎
人们常见的锡是白锡,白锡在13.2—161℃之间稳定,低于13.2℃开始转变
为灰锡,但其转变速度很慢,当过冷至-30℃时,转变速度达到最大值。
灰锡先
是以分散的小斑点出现在白锡表面,随着温度的降低斑点逐渐扩大布满整个表
面,随之整块锡碎成粉末,这种现象称为“锡疫”。
所以锡锭在仓库中保管在一
个月以内时,保温应高于12℃,若一个月以上时,高于20℃,若发现锡锭有腐
蚀现象时,应将好的锡锭与已腐蚀的锡锭分开堆放,以免锡疫的发生和蔓延。
另
外,在寒冷的冬季,最好不要运输锡。
锡若已转变成灰锡而成粉末,将其重熔便
即复原,在重熔时加入松香和氯化铵可减少过程的氧化损失
固态锡在20℃时为7.3g/cm3 ,液态锡的密度的升高而降低,数值关系如下;
温度/℃
250
300
500
700
900
1000
1200
密度/g.cm-3
6.982
6.943
6.814
6.695
6.578
6.518
6.399
融熔状态下(320℃),锡的粘度很小(0.001593Pa.S),流动性好,这给冶炼回收带来一定困难,故在冶炼时应采取有效的措施防止或减少漏锡,以提高锡的回收率。
锡最外层有四个电子,故锡的二价化合物不稳定,倾向于再失去两个电子成为稳定的四价化合物,如SnO2、SnCI4,二价化合物具有还原性,锡具有抗腐蚀性,锡不易于稀盐酸作用,单易溶于浓盐酸生成氯化亚锡,并放出H2.
Sn + 2HCI = SnCI2 + H2 ↑
稀硫酸对锡几乎无作用,但热浓硫酸能使锡氧化为硫酸锡:
Sn + 4H2SO4 = Sn(SO4)2+2SO2 + 4H2O
在极稀的硝酸中,锡缓慢的溶解而生成硝酸亚锡,浓硝酸则使锡激烈氧化生成偏锡酸。
3Sn + 4HNO3 + nH2O = SnO2.(n+2)H2O +4NO
或 Sn + 2HNO3 = N2O3 + H2SnO3
锡在碱液中慢慢地溶解而生成亚锡酸纳,当有氧化剂存在,则生成锡酸钠,二者均都能顺利地溶解于水,这是碱法从马口铁渡料中回收锡的依据。
二锡的主要化合物及其性质
1、锡的氧化物
主要的锡的氧化物有氧化亚锡(SnO)和氧化锡(SnO2,又称二氧化锡)。
(1)氧化亚锡:含锡88.12%,分子量134.69,密度6.446g/cm3,熔点1040℃,沸点1425℃,在高温下显著挥发。
没发现天然的氧化亚锡,只能人工获取,主要方法有:用碳酸钠或碳酸钾与氯化亚锡溶液作用,然后用沸水洗涤所得到的黑色沉淀,在用真空干燥,便得到蓝黑色的氧化亚锡粉末;另一种方法是用氨水与氯化亚锡作用,并将母液和沉淀煮沸,所生成的黑色氧化亚锡经脱水干燥后便可得到氧化亚锡,氧化亚锡不稳定,空气中235℃便开始离解,而中性气氛中385℃才开始离解。
2SnO Sn + SnO2〃
氧化亚锡只有在高于1040℃或低于400℃时才稳定,在400—1040℃之间发生歧化反应转变为锡和氧化锡,氧化亚锡在高温下呈碱性,能与酸性氧化物如二氧化硅作用生成硅酸盐,这种硅酸盐比氧化亚锡难于还原,因此配料时应注意,炉渣的硅酸度也不宜过高,以避免或减少氧化亚锡在渣中的损失。
(2)氧化锡:分子量150.7,含锡78.7%,是锡在自然界存在的主要形态,自然产出的称锡石,是锡的主要矿物,天然的锡石根据含杂质不同而有黑色、褐色等。
二氧化锡的密度为7.0069g/cm3,熔点较高,个文献记载不一致,现在认为约在2000℃,在熔炼温度下,其蒸气压力非常小,这说明在熔炼过程中,以SnO2的形式造成的挥发损失的可能性很小。
人工制造二氧化锡的方法是在高温下直接氧化金属,另一种是用硝酸和金属作用,将生成的偏锡酸煅烧便可得到。
人工制得的二氧化锡为白色。
在高温下,二氧化锡是稳定的化合物,分解压力很小,其计算值见表。
这说明不可能用热分解的办法获得锡。
但它易被CO、H2等还原性气所还原,这就是用还原熔炼获得锡的理论基础。
二氧化锡的分解压力与温度的关系
温度,℃
600
800
1000
㏒Po2 大气压
-23.83
-17.62
-12.81
二氧化锡是较惰性的,不溶于酸或减的溶液中,但锡精矿中的一些杂质却能溶于盐酸中,这个性质就可用于炼前处理来除去那些溶于盐酸的杂质。
提高精矿的品位。
2、锡的硫化物
自然界中存在的锡的硫化物较少,主要有三种:硫化亚锡(SnS)、二硫化锡(SnS2,也称硫化锡)和三硫化二锡(Sn2S3).这三种硫化物的转变温度为:
2SnS2 Sn2S3 + 1/2S2
Sn2S3 SnS + 1/2S2
SnS2只有在520℃以下时才是稳定的,超过此温度便会分解为Sn2S3和S2;另外Sn2S3加热到640℃时也会发生分解,其产物为SnS和硫蒸气,这表明在640℃以上,只有SnS是锡的稳定化合物,也是这三种硫化物中最重要的。
(1)硫化亚锡硫化亚锡的分子量150.75,密度5.08g/cm3,熔点880℃,沸点1230℃。
据质谱分析,它有两种气态聚合物,即SnS和Sn2S3。
硫化亚锡的挥发性很大,在1230℃时的蒸气压达到105Pa,这是从熔炼炉渣及低品位含锡物料中硫化挥发回收锡的理论基础。
对锡精矿的还原熔炼来说,要求还原煤和燃料煤中含硫量愈低愈好,以减少熔炼过程中锡的硫化挥发损失。
硫化亚锡不易分解,是高温稳定的化合物, SnS和FeS在785℃时生成共晶体(SnS 80%),SnS和PbS在820℃生成共晶(SnS 9%),因此可以形成锍的产品。
在空气中加热,硫化亚锡就会氧化成氧化锡
SnS +2O2 = SnO2 + SO2
这就是锡在烟化炉产出的烟尘中以氧化锡形态存在的道理。
氯气在常温下也能与硫化亚锡作用:
SnS +4CI2 = SnCI4 + SCI4
硫化亚锡不溶于稀的无机酸中,但可溶于浓盐酸:
SnS + 2HCI = SnCI2 + H2S
硫化亚锡还可溶于碱金属多硫化物溶液中,生成硫代锡酸盐。
硫代锡酸盐易溶于水,又可从溶液中结晶出来,电解其溶液可以在阴极上析出锡。
这一性质被用于锡的电解精炼和探索新的炼锡方法。
(2)二硫化锡无定形的二硫化锡是黄色粉末,结晶体为金黄色片状三方晶体,俗称“金箔”。
分子量182.81,密度4.51g/cm3,仅在低温下稳定,温度高于520℃即会分解为Sn2S3和硫蒸气。
二硫化锡不挥发,将其焙烧可得到氧化锡。
二硫化锡易溶于碱性硫化物溶液中,特别是Na2S溶液中,生成硫代锡酸盐。
Na2S + SnS2 = Na2SnS3
Na2S + Na2SnS3 = Na4SnS4
(3)三硫化二锡(Sn2S3)在中性气流中加热硫化锡可分解为三硫化
二锡,但其中亦混杂有少量硫化锡和硫化亚锡,分子量为333.56,密度 4.6—4.9g/cm3,只有在低温下才稳定,当温度高于640℃时分解为SnS和硫蒸气。
3、锡的氯化物:氯化亚锡(SnCI2)和氯化锡(SnCI4),通常以SnCI2·2H2O和SnCI4·5H2O的形态从水溶液中析出。
三、锡的用途
锡广泛用于工业和日常生活中,它的用途有以下几点:
1、制造马口铁:由于锡的化学稳定性好,水和有机酸对它一般不起作用,具有较强的抗腐蚀性,即使被腐蚀,原所生成的化合物一般无毒,所以锡最主要用于制造马口铁,作为食品包装材料,马口铁是具有一定强度,可成形性,抗腐蚀性,可焊接性,无毒性,润滑性和良好外观的镀锡钢板。
目前90%的马口铁用于包装工业,特别是食品和饮料工业,马口铁的其它用途如制造厨房器皿,玩具,工业设备和汽车垫片,油过滤器,空气过滤器及无线电外壳等。
1979年每吨马口铁用锡5.4kg,西方国家40%的锡用于制造马口铁。
2、用于制造焊锡:生产焊锡所用的锡占锡产量的30%以上,而焊锡75%用于电子工业,由于焊接工艺的改进,焊料的用量减少,但随着电子工业(计算机、电视机、通讯系统)的迅猛发展,焊锡的用量还在增长,现国家禁用焊锡焊接饮用水管,而含Ag3.5%的Sn—Ag焊料,含Cu0.9的Sn—Cu焊料,及含Sn95.5%,Cu4%和含Ag0.5%的Sn—Cu—Ag焊料已成功替代了Sn—Pb焊料,因而无铅焊料的广泛使用将导致锡消耗量的增加。
3、制造合金:由于锡和其它金属所组成的合金具有良好的抗腐蚀耐磨
和其他机械性能,所以这些合金用于机械工业和军事工业,这些合金中,运用的较多的是:锡青铜、巴比合金、锡基轴承合金、铅基轴承合金。
4、锡的有机化合物:主要用于两个领域。
(1)用作杀虫剂。
(2)用作塑料工业的稳定剂和催化剂,锡的有机化合物用量以超过40000t,每年约有14000t锡用于生产有机锡。
每年用于化工产品的锡大约消耗24000t,即每年生产60000t各式各样的锡化合物。
5、锡箔生产:锡箔主要的加工方法是利用金属锡具有良好的展性而将其冷轧,逐渐将锡锭轧制成厚度可达0.004mm的锡箔。
锡箔主要用于一些高级干式电容器中,锡箔之间则用纸质绝缘层隔开。
由于无毒、无腐蚀性和无弹性,锡箔也用于包装巧克力和乳制品,但用量有限。
某些酒瓶盖顶衬有锡箔片,以防止酒与软木塞接触。
在必须使用纯锡而不是锡铅合金的特殊焊接工艺中,锡箔用于制作预型件。
掺有金刚石的锡箔可用作研磨机或抛光剂。
四、锡的生产和消费
1、锡的生产:从中国古代到19世纪初,世界上锡产量增长缓慢,年产量不足万吨,英国锡的生产一直占世界的统治地位。
19世纪晚期,东南亚的锡产量急剧增加,到20世纪初锡的年产量超过10×104t,东南亚的精矿锡产量占世界的3/4,英国作为世界最大产锡国的地位已被取代。
1960年以前世界锡生产国有1/2的锡精矿是出口的,如泰国、印度尼西亚、玻利维亚、尼日利亚等国家相继新建或扩建了自己的锡冶炼厂,主要靠进口锡精矿生产原生锡的发达国家的锡产量大减,如西欧的英国、比利时、荷兰、德国等
产锡国地位下降;美国的锡产量从占世界总产量的18%下降至70年代后的2%以下,90年代后被迫逐步停止原生锡的生产。
世界上除了原生锡的生产外,还有再生锡,它包括从锡的废旧料中回收的金属锡以及以青铜、黄铜、焊料、其它合金和化工产品形式回收的锡两大部分。
前者再生金属锡年产量为10000t左右,后者以合金和化工产品回收的锡无经常、精确的统计及报道,估计约为4×104t/a,它不包括在世界锡的总产量中,实际上再生锡产量约大于5×104t/a,占世界锡产量的19%左右。
再生锡的主要生产国是发达国家,如美国、日本、英国、德国、意大利及荷兰、比利时等国。
近期世界锡金属产量见下表。
世界金属锡总产量(104t)
年份
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
产量
20.07
0.97
21.36
21.24
22.58
24.19
24.12
25.14
28.02
26.30
26.83
28.02
近代世界锡产量的重大变化是:(1)世界精锡总产量是波动变化的,当降至1992年的最低点后有持续回升;(2)巴西在上世纪80年代锡产量飞速增长的势头已经过去,进入90年代产量正逐年下降;(3)前苏联解体后,俄罗斯锡产量逐年下降估计已不足10000t/a;(4)中国和印度尼西亚的锡产量一直保持着高速增长,1992年以后,锡产量分别跃居世界第一、二位;(5)非洲的锡产量进入上世纪90年代后逐渐下降至1000t以下,其地位已无足轻重。
世界主要产锡国为中国、马来西亚、印度尼西亚、巴西、玻利维亚、泰国、秘鲁等发展中国家以及俄罗斯、澳大利亚等国,靠进口锡精矿或生产再生锡的还有美国、英国等发达国家。
由于各国锡矿资源的变化、生产成本的高低以及其他方面因素的影响,
有的产锡国正在崛起,锡业处于迅速发展之中,而另一些产锡国则大幅度减产,或者停止锡生产。
我过锡矿资源储量大,是世界上传统的产锡国,生产历史悠久,据1995年第三次全国工业普查统计,我国锡工业企业有334家,其中有217家选矿企业和112家冶炼企业,主要冶炼企业有云南锡业集团公司和柳州华锡集团。
2000年我国精锡产量占世界总产量的40.07%,1995年以来,我国精锡产量见下表:
1995年我国精锡产量与世界总产量(104t/a)对比表
年份
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
我国锡产量
6.77
7.15
6.77
7.93
9.08
11.23
9.16
8.18
10.00
占世界总产量的%
31.87
31.66
27.99
32.88
36.12
40.08
34.83
30.49
35.69
2、锡的消费:世界锡的年消费在上世纪70年代初超过21×104t,进入20世纪90年代仍在21×104t左右波动,其消费量、变化量不大的主要原因是锡在各种传统消费部门总的用量比较平稳,而大量消费锡的新领域尚未形成。
至1997年以后,世界消费量开始有一定的增幅,这说明世界经济的复苏,从世界各地区
和国家锡的消费情况分析,当前锡的消费国仍以工业发达国家美国、日本、德国、英国、俄罗斯等为主,占世界消费锡量的70%左右;重要的变化是这些工业发达国家的消费量有了不同程度的下降,而中国及亚洲、拉丁美洲等发展中国家及地区锡消费量却有不同程度的增加,中国已跨入锡消费大国的行列。
锡消费主要用于马口铁、焊料和合金三大领域以及新发展起来的化学制品。
目前,马口铁用锡比例有增长势头,其原因是:从工艺上看,镀锡层变薄变轻似乎已到极限;从市场看,美国、日本制罐业中铝罐已占绝对优势,马口铁仅占3%,再减少锡用量的可能性较小。
而西欧因铝价上涨,增加了马口铁制罐的用量,所占比例由45%上升到55%;另一个重要因素是20世纪90年代以来东南亚经济增长,我国的香港和台湾、韩国、马来西亚、新加坡、泰国、印度尼西亚、菲律宾等国和地区镀锡板产量不断增长起到了平衡作用。
世界锡消费中,焊锡比例稳步增长,电子工业在亚洲发展中国家蓬勃发展,并且电子、电气工业已使用高锡焊料。
现在焊锡用锡成为锡消费最重要部分,占32%,已超过马口铁用锡所占比例29%。
1995年化学制品锡消费量估计近16%,与1978年相比翻了一番多。
但鉴于对锡基化合物毒性认识的加深使有些锡的终端用途受到限制,如船底涂料多使用三丁基锡化合物,联合国海事关系委员会针对海洋保护问题,决定全面禁止使用锡类船底涂料,因此需要开辟锡化合物新的用途。
在锡的消费大国中,美国消费的锡中32%用于焊锡,23%用于电子工业,11%用于交通运输工具,9%用于建筑,25%用于其他用途。
日本的锡消费中,用于焊锡的比例特别高,占50%。
中国的消费正稳步增长,1996年国内锡消费量约为2.43×104t,马口铁用锡占5%以下,焊锡约占50%,加上合金用锡共占70—80%,化学用品用锡占5%左右,其他用锡10—20%。
第二章炼锡原料及炼锡方法简介
炼锡原料
一、锡精矿
入炉的锡精矿品位直接影响着冶炼回收率和冶炼成本,精矿品位越低则冶炼回收率越低,冶炼成本越高,因为精矿品位低,则产出的炉渣就会增多,随炉渣带走的锡也增多,再重复处理炉渣过程中,成本必然增加,冶炼回收率必然降低,根据报道,由含锡20%的精矿生产一吨锡的成本比用含锡60%的精矿要高3.5倍,因此锡精矿的品位较高为好。
由于锡矿石的含锡品位较低,所以锡矿石开采出来后,必然经过选矿,以达到富集锡,产出满足冶炼要求的精矿的目的。
在选矿中,主要是利用锡石密度大的特点,对氧化矿床产出的矿石采用重力选矿法,而对硫化矿床的矿石则用浮选—重选法。
另外,有的工厂根据矿石的特点,还采用磁选等联合选矿法。
国外和我国各锡矿产出的锡精矿成分依地区而异有的差异很大,现在我国各地锡精矿含锡品位一般波动在40—70%之间,少数低于40%或高于70%,品位以多少为宜,不仅要考虑到冶炼成本和冶炼回收率,还要考虑到选矿回收率。
因为选矿回收率与精矿品位成反比,如玻利维亚,当产出品位为30%的精矿时,选矿回收率为85—90%,当精矿品位为60%时,选矿回收率为35—45%。
所以,对一个联合企业来说,为合理利用资源和提高企业的经济效益,最合理的精矿品位应根据选冶综合回收率来确定,不能顾此失彼。
例如,我国某炼锡厂精矿品位逐年下降。
见下表:
年份
1955
1956。