第7章 锡及锡合金生产(43)

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。

《金属材料与热处理》教材习题答案第七章有色金属及硬质合金1.纯铜的性能有何特点？纯铜的牌号如何表示？答：铜的密度为8.96 ×103 kg/m3，熔点为1083℃，其导电性和导热性仅次于金和银，是最常用的导电、导热材料。

它的塑性非常好，易于冷、热压力加工，在大气及淡水中有良好的抗蚀性能，但纯铜在含有二氧化碳的潮湿空气中表面会产生绿色铜膜，称为铜绿。

纯铜强度低，虽然冷加工变形可提高其强度，但塑性显著降低，不能制作受力的结构件。

按化学成分不同可分为工业纯铜和无氧铜两类，我国工业纯铜有三个牌号：即一号铜（99.95%Cu）、二号铜（99.90%Cu），三号铜（99.7%Cu），其代号分另为T1、T2、T3；无氧铜，其含氧量极低，不大于0.003%，其代号有TU1、TU2，“U”是“无”字汉语拼音字首。

2.铜合金有哪几类？它们是根据什么来区分的？答：常用的铜合金有黄铜、青铜、白铜三大类。

黄铜是以锌为主加合金元素的铜合金，白铜是以镍为主加合金元素的铜合金，除了黄铜和白铜外，所有的铜基合金都称为青铜。

按主加元素种类的不同，青铜又可分为锡青铜、铝青铜、硅青铜和铍青铜等。

3.锌的含量对黄铜的性能有何影响？答：锌含量在32％以下时，随锌含量的增加，黄铜的强度和塑性不断提高，当锌含量达到30％一32％时，黄铜的塑性最好。

当锌含量超过39％以后，强度继续升高，但塑性迅速下降。

当锌含量大于45％以后，强度也开始急剧下降，所以工业上所用的黄铜Zn含量一般不超过47％。

4.青铜按生产方式分为哪两类？它们的牌号如何表示？答：按生产方式也可分为压力加工青铜和铸造青铜两类。

压力加工青铜的代号由“Q”＋主加元素的元素符号及含量＋其他加人元素的含量组成，如QSn4一3。

铸造青铜的牌号表示方法由“ZCu”+主加元素符号+主加元素含量+其他加入元素的元素符号及含量组成。

如ZCuSn5Pb5Zn5等。

5.含锡量对锡青铜的性能有何影响？答：锡含量较小时，随着锡含量的增加，青铜的强度和塑性增加，当锡含量超过5%~6%时，其塑性急剧下降，强度仍然高。

第1章绪论锡矿资源的分类与锡矿的基本知识1.1.1锡的地球化学知识地壳岩石圈中锡的丰度为2×10-6，属于含量较低的元素，与其他金属的丰度相比，约为钢的1/27，铅的1/6，锌的1/35，故将锡称为稀有金属。

锡的原子半径为0.15nm，在自然界中常见的价态为+2价和+4价，其离子半径分别为0.093nm和0.069nm。

由于离子半径、电负性的相似，离子Sn2+可与Cn2+、In2+、Fe2+等呈类似同像置换；离子Sn4+可与Fe3+、Sn3+、In3+、Nb5+、Ta5+、Ti4+等呈类质同像置换。

锡常赋存于钛酸盐和钽酸盐的类质同像混合物中或铌、钽以类似质同形式存在于锡石中。

锡矿床与酸性岩浆岩的关系密切，具有明显的专属性。

于锡矿生成物有关的含锡花岗岩岩石成分长具有高硅、高钾钠、贫钙镁、富氟的特点。

1.1.2锡的矿物目前世界上已知的系矿物有50多种，可以分为自然元素、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）、硼酸盐等几类。

在地壳岩石圈中的系矿物主要是以锡石状态存在，常见矿物还有黝锡矿，辉锑锡铅矿、硫锡矿、硫锡银矿、圆柱锡矿、硼钙锡矿、马来亚石、钽锡矿等十余种，其他的锡矿很少，只有地质学和矿物学的意义。

锡的工业矿物很少，以现有选冶技术条件，有工业价值的锡矿物仅有锡石和黝锡矿，且以锡石为主。

纯锡石（SnO2）含锡78.8%，但由于天然锡石中常含有铁、锰、铟、钽、铌、钨、镓、锗、钒、铍和钪等元素，其中以铁最多，所以天然锡石的含锡量仅为70%~77%。

纯锡石无色透明的，天然锡石因含杂质元素的不同而使其颜色不同，一般常见为褐色和棕色。

锡石的莫氏硬度位6~7,性脆。

密度6.8~7.0g/cm3。

锡石矿床在成因上与酸性岩浆岩，尤其是与华港呀有密切的关系。

在各类型锡矿床均有锡石产出，其中以锡石石英脉和热液锡石硫化物矿床最具有工业价值。

原生锡石矿经风化破坏后，常形成砂锡矿。

锡丝的制造工艺和过程介绍传统锡丝的制造工艺大致如下：合金熔合，铸造，挤压，拉丝，缠绕和包装。

在此生产过程中，每个环节都更为重要。

每个过程都应该有一个质量控制点，下面简要介绍这些过程的相关条件。

（1）“合金熔合”和“浇铸”“合金熔合”是指去除杂质并以一定比例的金属制造所需合金的冶炼过程。

在实际操作中，此过程通常在融合完成的同时开始“浇铸”。

“浇铸”是指将熔融合金倒入通常为圆柱形的成型模具中，因此有人将这种半成品称为“锡圆柱”。

“锡圆柱”的的长短、粗细视压机入口情况而定，以能够较方便地放入挤压机进行挤压为准。

在这里，将“熔合和“浇铸”放在一起，此两阶段过程所需的设备并不复杂。

主要设备包括：熔炉，铸造模具，成型模具，温度传感器等。

锡铅合金熔合的制备程序和注意事项：1.生产锡铅焊料合金时，应先放入铅，然后将锡置于350℃下，混合中间合金并搅拌均匀，以去除炉渣质量。

实验室分析合格后，可作为铸锭备用。

2.当温度升至指定温度时，开始搅拌，搅拌速度应均匀。

为确保没有死角，最好在熔炉底靠近部约10-20cm的地方安装导流片。

3.根据炉子的大小，每搅拌10-20分钟，应将其调整到相反的方向进行搅拌；4.搅拌约40分钟后，停止搅拌并将炉子保持在内部温度下，让炉子中的合金静置；5.静置20分钟后，再次开始搅拌，每次大约10分钟，正向和反向各一次；6.完成上述搅拌和静置后，降低搅拌速度，操作员开始铸造锡罐。

此时，应严格遵守不同品牌的铸造液温度。

炉内的金属液体必须均匀搅拌，以防止化学成分的分离。

7.在准备需要交换品种的锡合金时，必须使用工具清洁炉中的锡渣，以防止残留的材料混入下一批合金中，从而影响其合金成分。

8.当熔炉中有熔融金属时，如果要添加其他冷金属锭，则必须先将其干燥，然后再添加，以防止高温熔化而溅起的冷水对人体造成伤害；。

锡锭详细资料目录1. 性状 (3)2。

锡的化合物及其应用 (3)3。

锡锭国家标准——GB/T 728－1998 (4)3。

1 范围 (4)3。

2 引用标准 (4)3。

3 定义 (5)3.4 订货合同内容 (5)3。

5 要求 (5)3.6 试验方法 (6)3.7 检验规则 (6)3。

7。

1 检查与验收 (6)3.7。

2 仲裁取样方法 (6)3。

7。

3 检验结果判定 (7)3.8 标志、包装、运输、贮存 (7)4. 我国锡生产工艺 (7)4。

1 两段熔炼法。

(8)4。

2 还原熔炼-烟化挥发法 (9)4.3 烟化富集-还原熔炼法 (9)5. 锡及锡制品产品结构 (10)6。

锡产品在行业中的应用 (11)1。

性状●银白色金属，质软，有良好延展性.熔点232℃,密度7.29g/cm3.无毒●锡是一种银白色而又柔软的金属，它与铅、锌很相似，但看上去要更亮一些。

它的硬度比较低，用小刀就能切开它。

它具有良好的延展性,特别是在温度100℃时,能展成极薄的锡箔,厚度可以薄到0。

04毫米以下.●锡也是一种低熔点的金属，它的熔点只有232℃，因此，只要用蜡烛火焰就能把它熔化成像水银一样的流动性很好的液体。

●纯锡有一种奇特的性能:当锡棒和锡板弯曲时,会发出一种特别的仿佛是哭泣声的爆裂声。

这种声音是由晶体之间发出的摩擦引起的。

当晶体变形时，就会产生这样的摩擦。

奇怪的是,如果换用锡的合金，在变形时，却不会发出这种哭声。

因此,人们常常根据锡的这一特性来鉴别一块金属究竟是不是锡。

●锡在常温下富有展性。

特别是在100℃时，它的展性非常好，可以展成极薄的锡箔.平常，人们便用锡箔包装香烟、糖果，以防受潮（近年来，我国已逐渐用铝箔代替锡箔。

铝箔与锡箔很易分辨-—锡箔比铝箔光亮得多).不过,锡的延性却很差，一拉就断，不能拉成细丝。

●温度下降到-13.2℃以下，它竟会逐渐变成煤灰般松散的粉末.特别是在-33℃或有红盐(SnCl4·2NH4Cl）的酒精溶液存在时，这种变化的速度大大加快.一把好端端的锡壶，会“自动"变成一堆粉末。

锡的生产工艺及技术配方锡是一种常见的金属材料，广泛用于金属制品的生产和加工过程中。

下面将详细介绍锡的生产工艺及技术配方。

一、锡的生产工艺：1. 原材料采购：锡的原料主要是锡石和废锡制品。

锡石是锡的主要矿石，一般含锡量在30%左右。

废锡制品是指生产过程中产生的废弃锡制品，通过回收再利用可以降低成本。

2. 精炼炉熔炼：将锡石和废锡制品放入精炼炉中，经过高温加热熔化。

在炉内加入冶炼剂，通过还原反应将锡石中的杂质如铅、铜等除去，得到纯度较高的锡液。

3. 液态净化：将熔融的锡液倒入净化槽中，通过定向流动和过滤，去除锡液中的氧化物、杂质和颗粒等。

净化后的锡液纯度更高。

4. 冷却凝固：将净化后的锡液倒入凝固模具中，通过冷却凝固成型。

锡液在凝固过程中会逐渐固化，形成锡锭。

5. 锡锭加工：将锡锭送入锻造厂进行加工。

主要工艺包括锻造、轧制、拉伸等。

通过不同的加工方法可以得到不同形状和规格的锡制品。

6. 精加工：对锡制品进行精细加工。

包括切割、冲压、焊接、涂装等。

通过精加工可以将锡制品加工成最终产品。

7. 检验包装：对成品进行质量检验，包括外观、尺寸、性能等指标。

合格后进行包装，并贴上产品标识。

二、锡的技术配方：锡的技术配方有以下几个关键要素：1. 原材料：控制锡石和废锡制品的比例和质量，以及冶炼剂的配比和使用量。

2. 熔炼温度：控制锡石和废锡制品的熔化温度，一般在232-260摄氏度之间。

3. 净化剂：选择合适的净化剂，可以加快净化过程，提高锡液的纯度。

常用的净化剂有气泡剂、气体氧化剂和纯化剂等。

4. 凝固速度：控制凝固模具的温度和冷却速度，可以影响锡锭的晶粒大小和组织结构。

5. 加工温度：锡锭加工时需要控制加工温度，不同温度可以得到不同的机械性能和成形性能。

6. 加工方法：锡锭的加工方法有多种选择，需要根据产品需求和工艺要求进行选择，包括锻造、轧制、拉伸、冲压等。

7. 涂装剂：对锡制品进行涂装可以提高其表面光滑度和抗腐蚀性能。

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