锡是元素周期表中ⅳA族的主族元素，原子序数50，化学符号Sn，原子量118.69，原子外层的电子构型为5S25p2。锡是同素异形体。温度在3.2℃以上时，以β-白锡形式稳定，密度为7.298g/cm3，温度在13.2℃以下时，以β-白锡形式稳定。灰色锡的密度为5.846克/立方厘米。锡的熔点为231.9℃，沸点为2260℃。通常白锡变成灰锡，会分散成细粉——锡瘟疫现象。当锡条弯曲时，锡条的变形会产生叮当声现象。锡可以加工成锡箔。低温时，锡的电阻极小，在-269.37℃时，锡变成超导体。在室温下，锡的化学性质非常稳定，它不与水和CO2反应。锡在稀酸中溶解缓慢，但易溶于浓盐酸和硝酸。锡在地壳中的丰度为2×10-4%。世界锡总储量3700万吨，中国锡储量550万吨。中国是世界主要锡生产国之一，1998年产量为7.9万吨，占当年世界总产量25.6万吨的31%。锡的用途很广泛，如镀锡罐、制造运输轴承、机器零件和焊料等。锡化合物的量逐渐增加。锡化合物包括无机化合物和有机化合物，其中氧化锡(SnO2)作为锡石矿物存在于地壳中，最具冶金价值。锡矿含锡很低(0.01%-0.2%)。经过选矿，可获得含锡40%以上的锡精矿和含锡20%以下的中矿。锡精矿都含有氧化铁Fe2O3和Fe3O4，具有与SO2相似的还原特性。根据精矿中锡的品位和含量，有三种炼锡方法:(1)还原熔炼-富渣硫化挥发法，适用于处理含铁20%-30%，锡40%-50%的原料；(2)适用于处理sn >: 60%、Fe & lt20%原料还原熔炼-炉渣还原熔炼法；(3)适用于处理含3%-30%锡的硫化物挥发性富锡渣。该方法的工艺流程如图所示。冶炼的基本原理是:在弱还原气氛下，原料中的SnO2全部被还原成金属锡，控制氧化铁不被还原成金属，从而降低锡中的铁含量和渣中的锡含量，得到含铁量低的粗锡和含锡量高的富渣。然后，通过硫化物挥发处理富锡渣以回收锡。当精矿中砷、锑、硫、WO3等杂质含量较高时，为保证冶炼过程顺利进行，需要进行冶炼前的预处理。根据精矿中杂质的成分和数量，将单独或联合使用选矿、焙烧或湿法去除杂质。[下一个]

(一)锡冶炼设备锡冶炼的主要设备是反射炉。这种炉的加热特点是燃料燃烧高温烟气和炉拱辐射热量，炉内物料吸收辐射热量提高自身温度，从而完成一系列冶金反应。我国现有的炼锡反射炉大多占地10-41m2。炉体采用优质耐火砖，钢板加固，砖柱支撑。炉顶设有料斗，侧壁上开有多个操作炉门，一端壁上安装有加热燃烧器，相对的一端壁为排烟道。侧壁靠近炉底的一侧设有出口。在没有燃烧器的反射炉中，固体块状燃料燃烧室建在与炉端墙的连接处，热烟气通过隔墙进入反射炉。(2)工艺操作:首先将锡精矿(品位45%-55%)、还原剂、无烟煤、熔剂、回收料等炉料充分混合。混合炉料可一次性加入小炉，大炉分批加料。冶炼过程中所需热量的90%来自燃料的燃烧热，炉料自身发热仅占10%左右。正常运行时炉内熔化温度为1300℃，操作处于微负压状态。炉料的冶炼周期通常为8-10小时粗锡和炉渣从同一个出口排出。锡通过流槽进入锡锅，渣通过流槽进入前床沉淀，使夹带的粗锡与渣分离，前床的渣放入渣包。粗锡在锡锅内逐渐冷却，硬头(含铁>:30%锡铁合金)，400℃取出乙基锡(铁、砷含量高的粗锡)，最终得到杂质铁、砷含量低的甲基锡。以上三种产品的化学成分如下(%):名称Sn Fe As Sb Cu Tin 75-85 0.04 0.6 0.5 0.3乙基锡65-75 7-8 4.2 0.06 0.4硬头36 37 11 0.02 0.18反射炉产生的烟气送烟化炉进行硫化挥发处理。含锡18%以上的烟气可返回反射炉配料。为防止铁的还原，采用硫化挥发法回收弱还原气氛下炼锡产生的含锡8% ~ 9%的富渣。【下一步】反射炉床能率1-1.2 t/(m2.d)，直接出锡率80%-85%，燃料率40%-60%。反射炉熔炼出的粗锡必须经过精炼。有两种精炼方法:火法精炼和电解精炼。(3)粗锡炼锡制精锡并综合回收铜、铅、铋、砷等有价成分的炼锡工艺。火法精炼生产的精锡占总产量的90%以上，电解精炼生产的锡不到10%。火法炼锡包括熔化砷和锑，离心过滤除铁和砷，加硫除铜，电热结晶除铅和铋。(1)在熔锡炉中熔化除去乙基锡中的As和Sb，控制温度高于锡的熔点，低于Sn-Fe和Sn-As化合物的熔点，使乙基锡中的Sn熔化并与固体化合物分离。(2)离心过滤去除铁和砷。在熔化凝固过程中，A、B锡中所含的高熔点砷、铁、锡化合物将与低熔点锡分离成固、液相，两相经离心过滤分离，得到含铁25%-30%、砷15%-20%的浮渣和含铁< 0.1%、砷& lt0.2%精炼锡。(3)在除铜罐中进行加硫除铜，加硫量为根据Cu2S分子式计算的理论值的1.1-1.2倍。工艺温度为250-280℃，每罐操作1小时，除铜率为96%-98%，硫耗为2-3.5公斤/吨锡。(4)电热结晶除铅和铋。电热连续结晶机除铅铋是我国专利技术。其设备结构是一个倾斜的电热U型槽，槽内有旋转的螺旋叶片，沿槽长由低到高电加热形成温度梯度。除铜后，当锡溶液温度降低时，会出现锡晶体，将铅、铋留在溶液中，使晶体中的铅、铋含量降低。当液态锡加入U型槽时，随着温度的下降，晶体产生。在旋转螺杆的带动下，晶体不断上升，依次通过几个温度上升的熔化区，每个区都有新的晶体和熔体出现。当晶体上升到232℃的高温区时，晶体中的铅和铋已降至细化指标。温度较高的熔体沿着斜槽回流，直到尾部降至185℃，形成含63%-67% Sn和32%-36% Pb的焊料。铅的去除率可达99.5%，铋的去除率为96%-98%，工艺电耗为38kWh/t锡。(5)加入铝去除砷和锑。利用铝与砷和锑形成的化合物的密度低于锡的密度，熔点远高于锡的熔点的特性，将砷和锑以浮渣的形式从锡溶液中除去。该工艺在精炼锅内进行，所用铝片长50-100毫米，宽10-20毫米，厚1-2毫米，用量为1.2公斤/吨锡。(6)去除残留的铝。在锡液中加入锯末和氯化铵去除砷和锑，在320℃时，锡液中铝含量可降至0.007%，达到精锡标准。