有色冶金概论-锡冶金共21页文档
第五章锡冶金.
化亚铜浮渣，锡中含铜量即能达到要求。
④结晶法除铅铋。
基本原理为液态含铅粗锡温度降至略低于液相线时，开
始析出含锡高的结晶体，然后将结晶体缓慢移向温度较高处， 使它部分熔化，再降温结晶，晶体得以提纯，液体流向温度 略低的地方，又部分结晶，提高液体的含铅量，如此反复， 即可除去锡中的铅。同时,铅在液相中富集,当液相温度接近
砷和一部分锑。往料中添加少量食盐，可使部分铅
生成氯化铅挥发。焙烧还能使锡精矿中铁的化合物
转化成四氧化三铁，便于用磁选法选出。但此法不
能彻底除去杂质。
②将锡精矿再磨细,用多种选矿方法综合精选,以得到 较纯的锡精矿。如用浮选法分离铅、砷和锑矿物，
用磁选法分离铁矿物和黑钨矿，用重选法分离石英。
③用盐酸浸出锡精矿，其中大部分铁、铅、砷、锑、
氧化锡按下式还原成金属锡：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2SnO2＋3C─→2Sn＋2CO＋CO2
氧化铁等杂质的熔剂熔化成炉渣，原料中的锡约有
82％还原成金属，10％进入炉渣,8％进入烟尘。
熔炼中部分氧化铁被还原成金属铁,并与锡生成合金,
称为硬头。所产炉渣含锡 8～10％，称为富渣。此
渣经再次还原熔炼，渣含锡可降到约3％,称为两段
最有工业价值。
锡的矿床分为脉锡矿床和砂锡矿床两大类。
目前开采的脉锡矿最低品位为0.15~0.2％，砂锡矿的最低品
位为0.008~0.01%。
锡矿石照例要预先经过选矿。提供冶炼的锡精矿按品位分为 三种类型，第一类是高品位锡精矿，含锡大于70%；第二类 是中等品位锡精矿，含锡40～50%；第三类是低品位锡精矿
为固体渣，使粗锡初步提纯。
②凝析除砷、铁。
向锡精炼锅中的粗锡液面喷水，降温到略高于232℃,加
锡冶金
煤灰状的“灰锡”。 迅速冷去的锡形成粗大的树枝状结晶。锡条弯曲时，由于双晶 作用会发生“锡鸣”。
锡的展性好，可制成0.04mm的锡箔，延性差，不能拉丝。
6.1.2.化学性质 锡有+2和+4两种价态，+4价化合物是稳定化合物，+2价 化合物能够氧化成+4价化合物。
常温时锡在空气中稳定，故锡用于镀锡钢板。锡不与水反 应，可用于制造纯水的冷凝器。
6.2.4.1.5 加铝除砷、锑 利用铝和砷、锑生成高熔点化合物AlAs，AlSb，此种化合物 不溶于锡液，且密度小，上浮在锡液表面。铝不与锡反应， 且在锡中能充分溶解。可通过搅拌使锡液中残余铝氧化造渣 除去。 AlAs遇水容易产生剧毒的AsH3气体： AlAs+3H2O=Al(OH)3+AsH3
6.2.4.2 粗锡的电解精炼 通常粗锡采用火法精炼，火法适合处理含锡高，杂质量低的 粗锡。如果粗锡杂质含量高，需进行电解精炼。一般含杂质 铋、锑和贵金属金银等多的粗锡，多采用电解精炼。 6.2.4.2.1 电解精炼的工艺特点 同火法精炼相比，作业流程短，可在一次作业中将大部分杂 质除去，产出高纯锡；电解过程只产生阳极泥，杂质进入阳 极泥，锡的回收率高。 该法的缺点为产品在生产过程中滞留时间长，锡产品周转速 度慢，积压多。因此，投资费用高。发展受到限制。 6.2.4.2.1 电解精炼的工艺特点 酸性电解和碱性电解。
6.2.4.1.2 凝析法除铁 将熔析法除铁后的锡液降温，控制温度493~572K，铁由于 溶解度减小而成固体析出，锡液中残留的砷也会析出。 工业上主要主要采用吹气法、加粉煤或锯木屑的方法。为了 加强分离效果，还采用了离心过滤机。
6.2.4.1.3 加硫除铜： 根据铜对硫的亲和力大于锡的特性，加入硫生成不溶于锡液 的高熔点硫化亚铜，硫化亚铜比锡轻，浮于表面成为铜渣而 除去。
第八次课锡冶金
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2020/12/11
第八次课锡冶金
•第 一 章 •锡的一般知识
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第八次课锡冶金
• • 锡是人类最早生产和使用的金属之一，始终与人类技术进步相关联。
• 我国锡矿资源十分丰富，是世界上锡矿探明储量最多的国家。 •
我国的锡矿在地区分布上极不均衡，主要集中分布在云南南部、广西 东北部和西北部。
• 二硫化锡（SnS2）
•SnS+2O2 =SnO2＋SO2
•
二硫化锡为金黄色片状三方晶体，俗称“金箔”， 一般采用干
法制备，例如在500～600℃加热金属锡、元素硫和氯化铵的混合物即可
获得二硫化锡。 仅在低温下稳定，高于520 ℃即分解。
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第八次课锡冶金
•3、锡的氯化物
四氯化锡(SnCl4)
•2、化学性质
锡有+2和+4两种化合价。锡的+2价化合物不稳定，容易被氧化成 稳定的＋4价化合物。
锡在常温下与水、水蒸气和二氧化碳被均无作用。但在610℃以上 时，锡与二氧化碳反应生成二氧化锡。
锡的标准电极电位（Sn2+/Sn）为-0.136V，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，而与许多有机酸是 实际上没有作用。
•
SnO2容易被CO和H2等还原。
•2SnO ↔ Sn + SnO2
•SnO2(s) + Sn = 2SnO(g)
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第八次课锡冶金
•2、锡的硫化物
硫化亚锡(SnS)
•
硫化亚锡密度5.08、熔点880℃、沸点1230 ℃ 。其重要的性质是
其挥发性，硫化亚锡高温下不易分解。
《有色冶金概论》课程标准
《有色冶金概论》课程标准课程代码：00531101适用专业：冶金技术学时：32学分：2开课学期：第三学期第一部分前言1.课程性质与地位现代冶金通常把金属分为黑色金属和有色金属，铁、铬、锰三种金属称为黑色金属，其余金属称为有色金属。
按有色金属的比重，化学特性，自然界的分布情况以及习惯称呼，有色金属又分为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属和半金属五类。
《有色冶金概论》是高职冶金技术专业的一门专业基础课程。
本课程旨在让冶金技术专业学生全面了解，且并初步掌握现代工农业生产各行业较常用的十五种有色金属的物理、化学性质，矿物组成及冶金提取方法，重点培养学生的专业通识能力，是培养学生专业应用能力和冶金技术职业岗位能力的基础。
学生在学完《冶金基础化学》、《冶金制图》、《金属学及热处理》等课程的基础上，并通过认识实习后学习本课程，是后续课程《铝冶金》、《铝冶金》、《锌冶金》、《贵金属冶金技术》的基础。
2.课程的设计思路《有色冶金概论》课程是鉴于有色金属种类多、冶炼方法各异而开设的一门专业基础课。
本课程标准在设计上本着懂理论，重应用的总体思路，突出体现职业教育的技能型，应用性特色，注重培养学生的理论应用于实践的能力。
紧密结合企业岗位需求并考虑其与后续开设课程的关系进行课程内容的选取与组织。
主要介绍铜冶金、镍冶金、铅冶金、锌冶金、锡冶金、铝冶金、钨冶金、钛冶金及有色冶金中的综合回收。
鉴于我专业后续课程开设铅冶金、锌冶金、锡冶金、铝冶金，本课程重点介绍铜冶金、镍冶金、锡冶金、钨冶金和钛冶金。
在课程内容的设计上按有色冶金的种类设计10个学习单元，每个单元按金属的性质和用途、生产原料、冶炼方法、生产原理、工艺过程进行内容介绍。
本课程紧密结合生产实践，通过案例教学，启发引导教学，既发挥教师的主导作用，又充分体现学生的主体作用，充分调动学生的积极性、主动性，重在培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力。
第二部分课程目标1.知识目标（1）掌握典型有色金属的物理化学性质、生产原料和冶炼方法；（2）理解典型有色金属冶炼的原理；（3）掌握典型有色金属冶炼的工艺过程；（4）了解有色冶金中有价金属的回收方法。
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21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
END
冶金概论第一章
第一章、概述1.1. 金属及其分类1.1.1.金属：通常把元素周期表中具有光亮的金属光泽，很高的导热、导电性及良好的延展加工性的化学元素称为金属有色轻金属黑色金属稀有轻金属1.1.2.分类有色重金属稀有高熔点金属有色金属稀有金属稀有分散性金属贵金属稀土金属稀有放射性金属1.2. 冶金和冶金方法1.2.1. 冶金1、定义：冶金是一门研究如何经济地从矿石或精矿或其他原料中提取金属或金属化合物，并用各种加工方法制备成具有一定性能的金属材料科学2、广义的冶金：包括矿石的开采、选矿、冶炼、金属加工3、狭义的冶金：指矿石或精矿的冶炼，即提取冶金4、冶金：提取冶金、物理冶金（1）提取冶金：从矿石或精矿提取金属（包括金属化合物）的生产过程称为提取冶金，也称为化学冶金；（2）物理冶金：加工制备具有一定性能的金属或合金材料5、冶金学（过程冶金学）：它研究火法冶炼、湿法提取或电化学沉积等过程的原理、流程、工艺及设备1.2.2. 二、冶金方法1、火法冶金（1）定义：它是指在高温下矿石或精矿经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中金属与脉石和杂质分开，获得较纯金属的过程。
（2）过程：原料准备、熔炼、精炼2、湿法冶金（1）定义：它是在常温（或低于100℃）常压或高温（100℃~300℃）高压下，用溶剂处理矿石或精矿，使所要提取的金属溶解于溶液中，而其它杂质不溶解，然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。
也称为水法冶金。
（2）过程：浸出、分离、富集、提取等3、电冶金（1）定义：它是利用电能提取和精炼金属的方法（2）分类：①电热冶金：利用电能转化为热能，在高温下提炼金属，本质与火法冶金相同②电化学冶金：用电化学反应使金属从含金属的盐类的水溶液或熔体中析出（3）过程：水溶液电解、熔盐电解等1.3. 冶金工艺流程和冶金过程1.3.1. 工艺流程图1、设备连接图：表示冶炼厂主要设备之间的联系2、原则流程图：表示各个阶段作业间联系3、数质量流程图：表示各阶段作业获得产物的数量和质量情况1.3.2. 冶金过程1、焙烧：是指将矿石或精矿置于适当气氛下，加热至低于它们的熔点温度，发生氧化、还原或其他化学变化的过程。
冶金工程概论——锡
属第Ⅳ主族元素，位于同族元素锗与铅之间。锡的许多性质
与铅相似，且易与铅形成合金。 7.1.1 锡的物理性质 锡是银白色金属，质地软，延展性很好，熔点232℃，密 度7.28g／cm3。锡迅速冷却后会形成粗大的树枝状结晶。锡 条弯曲时，由于塑性变形引起孪晶作用，会发出响声，称为 “锡鸣”。
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冶 金 工 程 1 1 0 3 班 胡 廉 洁
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冶 金 工 程 1 1 0 3 班 胡 廉 洁
2 锡的合金及其化合物
锡是人类最早生产和使用的金属之一，而且始终与人类 的科学技术进步相联系。从青铜时代到先进的高科技时代，
锡的重要性和应用范围不断显现和扩大，成为先进制造技
术中不可缺少的材料。 锡具有其他金属不能同时兼有的一些重要特性，因而
在人类的生产和生活中起着重要的作用。锡的重要特性是：
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冶 金 工 程 1 1 0 3 班 胡性，可加工成很薄的锡 箔，加工方法采用冷轧，逐渐将锡板轧为厚度可达0.004mm 的锡箔。锡箔主要用于一些高级干式电容器中，锡箔之间用 纸质绝缘层隔开。少量用于包装巧克力和乳制品。 3. 玻璃工业 英国皮尔金藤公司首次在工业上将液态金 属锡应用于平板玻璃的生产过程中。其工艺为： 1000℃以上 的熔融玻璃直接倾注到锡熔池的光滑表面上，采用含有一定 氢的氮气保护熔池免受氧化。熔融玻璃浮在液体锡表面，凝 固成型的玻璃非常平整。 4. 其他用途 在蒸馏装置中处理高纯水时，使用纯锡作 衬里材料；制成软管用于配药；高纯锡广泛用于制造半导体 和超导合金，等。
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1.2 锡的化学特性
冶 金 工 程 1 1 0 3 班 胡 廉 洁
锡的价电子层结构为5S25P2，容易失去两个电子，此时外层未 形成稳定的电子结构，倾向于再失去5S亚层上的两个电子以形成 较稳定的结构，而显＋2、＋4价。锡的＋2价化合物不稳定，容易 被氧化成＋4价。 常温下锡在空气中稳定，这是因为锡表面生成一层致密的氧 化膜阻止锡的继续氧化。 锡能抵抗普通有机酸的腐蚀，对人体无害。但强酸、强碱对 锡有腐蚀作用，尤其是当有氧存在时更严重。锡在常温下对许多 气体和弱酸、弱碱的耐腐蚀能力较强，故在通常环境和受工业污 染的腐蚀性环境中，锡能保持其银白色外观。温度高于150℃时， 锡能在空气中能生成SnO和SnO2，在赤热的高温下，锡迅速氧化 挥发。
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2、柳州华锡集团有限责任公司来宾冶炼厂
来宾冶炼厂位于广西中部来宾市河西区西南 3公里处，地处红水河畔，湘桂铁路和桂海高速 公路旁，水陆交通便利。全厂占地面积256.4万 平方米，现有员工2700人，各类专业技术人员 320人，各类工程师186人，各类高级工程师9人。 来宾冶炼厂是柳州华锡集团有限责任公司下 属主要冶炼生产企业之一，是国家大型有色冶炼 基地，现有锡冶炼和锌铟冶炼两大系统,主要产 品有锡锭、锌锭、铟锭、锡铅焊料、锡基合金、 白砷、锌粉、硫酸、硫酸锌等。
一、性质和用途
• Sn银白色金属，表面常生成金黄色的氧化物膜。迅速冷 却的Sn，形成粗大的树枝状结晶。锡条弯曲时，由于双 晶作用，会发出响声，称为“锡鸣”。 • Sn有两种同素异构体：灰锡（α-Sn）和白锡（β-Sn）， 灰锡(等轴晶体的半导体γ=5.85) ，白锡(正方晶分的金 属γ=7.3) 18℃ α-Sn β-Sn -30℃ • 一旦开始转变，即伴随有膨胀、麻点、分裂产生，称为 “锡疫”。 • Sn主要用于制马口铁（镀Sn钢板），占40%左右；其 次为焊锡，还有制各种合金如青铜、黄铜和巴比特合金 [锡基轴承合金(Sn-7.4Sb-3.7Cu)，1839年，美 国人巴比特发明]等。
2、粗锡的熔炼
SnO2 + C → Sn + CO2 （C+ CO2 → 2CO、SnO2 + 2CO → Sn + 2CO2） 分段还原： SnO2 + CO → SnO + CO2 SnO + CO → Sn + CO2 Sn的还原中有部分铁还原进入Sn内。还原 熔炼大多数均用：反射炉熔炼（占80~90%）， 还有少部分用电炉熔炼。
粗锡的电解精炼
有酸性电解液精炼和碱性电解液精炼