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一、錫的性質(zhì)
       錫的元素符號是Sn ，源出自拉丁名字stannum，其英文為tin。錫的原子量為118. 69 ，在元素周期表中原子序數(shù)為50，屬第Ⅳ主族的元素，位于同族元素鍺和鉛之間。故錫的許多性質(zhì)與鉛相似，且易與鉛形成合金。
    錫是銀白色金屬。錫表面光澤與澆鑄溫度和雜質(zhì)含量有關，澆鑄溫度愈低，其表面顏色愈暗。澆鑄溫度高于500℃ 時，錫的表面生成的氧化膜呈現(xiàn)珍珠色光澤。錫中所含的少量雜質(zhì)，如鉛、砷、銻等能使錫的表面結(jié)晶形狀發(fā)生變化，并使其表面顏色發(fā)暗。錫相對較軟，具有良好的展性，僅次于金、銀、銅，容易展壓成0.004 mm 厚的錫箔，但延性很差，不能拉成絲。錫條在被彎曲時，由于錫晶粒間發(fā)生摩擦而發(fā)出斷裂般響聲，稱為“錫鳴”。在常壓下，隨著溫度的變化，錫有三個同素異形體：灰錫（α-Sn）、白錫（β-Sn）、和脆錫（γ-Sn）。白錫是一種常見的銀白色金屬，具有正方形晶體結(jié)構(gòu)，富有展性，比重較灰錫重。白錫在溫度上升到161℃以上時會轉(zhuǎn)變成具有斜方晶體的結(jié)構(gòu)，展性很差，很脆，一敲就碎，故叫做“脆錫”。白錫在溫度下降到－13.2℃以下時會逐漸變成煤灰般松散的粉末，稱灰錫。灰錫為金剛石形立方晶系，比白錫輕。特別是在－33℃或有紅鹽(SnCl4?2NH4Cl)的酒精溶液存在時，白錫變?yōu)榛义a的速度大大加快。一把好端端的錫壺，會“自動”變成一堆粉末。這種錫的“疾病”還會傳染給其他“健康”的錫器，當正常的錫板一旦與灰錫接觸后也會產(chǎn)生灰色的斑點而逐漸被“腐爛”掉，這種現(xiàn)象稱錫疫，最早為亞里士多德所發(fā)現(xiàn)。由白錫轉(zhuǎn)化為灰錫過程的溫度會因存在雜質(zhì)如鋁和鋅等而降低。在錫中加入銻或鉍可以防止錫的退化。元素鉍一般被用于防止“錫疫”，這是由于鉍原子中有多余的電子可供給錫的結(jié)晶點陣，使錫的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而防止“錫疫”的產(chǎn)生。
       常溫下錫在空氣中穩(wěn)定，幾乎不受空氣的影響，這是因為錫的表面生成了一層致密的氧化物薄膜，阻止了錫的繼續(xù)氧化。錫在常溫下對許多氣體、弱酸或弱堿的耐腐蝕能力均較強，所以在通常環(huán)境和受工業(yè)污染的腐蝕性環(huán)境中，錫均能保持其銀白色的外觀。因此，錫常被用來制造錫箔或用來鍍錫。但當溫度高于150 ℃時，錫能與空氣作用生成SnO 和SnO2 ，在赤熱的高溫下，錫會迅速氧化揮發(fā)。
二、錫的主要用途
       錫是人類最早生產(chǎn)和使用的金屬之一，始終與人類的技術進步相聯(lián)系。從青銅時代到如今的高科技時代，錫的重要性和應用范圍不斷顯現(xiàn)和擴大，成為現(xiàn)代工業(yè)和技術發(fā)展中一種不可缺少的材料。
       錫由于具有熔點低、展性好、易與許多金屬形成合金、并且無毒、耐腐蝕、以及外表美觀等特性，所以錫及其合金在工業(yè)和人們的日常生活中有著廣泛的應用。作為食品和飲料包裝材料的馬口鐵的用錫量占世界錫消費總量的30%左右；用于制造合金，錫鉛焊料的錫用量占世界消費總量的30%以上。
錫能夠生成范圍很廣的無機和有機錫兩大類化合物。錫的化工產(chǎn)品有廣泛的用途，其中最重要的是用于金屬表面鍍錫，以起保護或裝飾作用，并在藥劑、塑料、陶瓷、木材防腐、照相、防污劑、涂料、催化劑、農(nóng)用化學制品、阻燃劑及塑料穩(wěn)定劑等方面廣為應用。
三、錫的資源
       目前世界上雖然有40多個國家和地區(qū)開采錫礦，但年產(chǎn)錫超過1萬噸的僅有巴西、印度尼西亞、泰國、馬來西亞、澳大利亞、玻利維亞、俄羅斯和中國。
中國錫礦開采主要在云南、廣西，其次為湖南、廣東、江西。云南錫業(yè)股份公司和柳州華錫集團是兩大產(chǎn)錫基地。
國內(nèi)外錫礦的開采都受礦體開采條件的制約，技術的多樣性和發(fā)展水平的參差不齊是客觀存在的。在露天開采中，既有最原始的人工淘洗開采，也有現(xiàn)代化的采錫床開采。在地下開采中，既有鎬挖人背的小洞開采，也有無軌設備的機械化開采。我國露天砂錫礦和坑內(nèi)脈錫礦的開采工藝、技術裝備都已比較先進。
錫礦的可采品位，隨著礦種的不同，錫價的波動和開采方法的差別，變動范圍很大。普遍存在的問題，是開采品位不斷下降，砂錫礦開采品位已降為0.009%～0.03%，最低僅為0.005%；脈錫礦開采品位一般在0.5%以上，易處理的偉晶巖錫礦和含錫多金屬礦床中，錫的開采品位可低于0.3%。20世紀90年代以前，中國的錫產(chǎn)量也主要來自砂錫礦，但隨著幾大主要砂錫礦山因資源枯竭而停產(chǎn)或減產(chǎn)后，目前砂錫礦的錫產(chǎn)量已遠低于脈錫礦。
       脈錫礦礦石和圍巖中含有許多有害的物質(zhì)，如砷、硫、鈾（但未構(gòu)成工業(yè)礦床）等，特別是礦巖中含鈾鐳等放射性元素，從開采過程中析出的氡及其子體，是致癌的主要物質(zhì)。云錫是世界上礦工肺癌的高發(fā)區(qū)，是由于井下氡及其子體濃度超標所致。在國外脈錫礦的開采中亦發(fā)現(xiàn)有氡及其子體的含量，例如，英國南克羅夫蒂礦發(fā)現(xiàn)來自花崗巖圍巖析出的氡氣，作為環(huán)保問題引起足夠的重視并采取相應的措施。
云錫礦工肺癌的防治，在防護技術方面進行了大量研究，取得了顯著成績。認識了氡及其子體的危害，查明了氡的來源、析出規(guī)律和污染機理，摸索出防氡密閉的新工藝；探索了壓力分布對氡析出的影響，建立了以壓為主，壓抽結(jié)合的十多條機械通風系統(tǒng)，由于采掘作業(yè)地點分散，成功地使用了多級機站通風方式。研究出礦井溜井群防塵，在采掘工作面降塵、降氡子體新方法，研究出多種局部礦山沐浴、更衣衛(wèi)生設施。由于開展綜合治理技術研究，使井下勞動環(huán)境有了很大的改善，礦工肺癌發(fā)病率得到了很好的控制，解決了脈錫礦開采中最大的環(huán)保問題。
四、錫的提取與制備
       錫石不溶于一般的酸或堿，在自然風化過程中具有相當高的穩(wěn)定性。偉晶巖和石英脈等原生錫礦床形成的砂錫礦，遭風化和搬遷愈烈，錫石單體分離度愈好，愈集中在可選粒級范圍內(nèi)，可選性愈好。錫石-硫化物礦床氧化愈深，原礦含泥量愈多，被氧化的伴生硫化物與錫石分離困難或難以綜合回收。錫石性脆而易碎，在磨礦時易過粉碎，需采用階段選別方法，這是錫礦石選礦的一大特點。一些錫礦屬于多金屬共生礦（如大廠礦），伴生有價金屬多（如：銅、鉛、鋅、鎢、鉍、銻、銀、銦、鎘等等），礦物種類復雜，綜合利用任務繁重，選礦難度大，這是錫選礦的另一大特點。與銅、鉛、鋅等有色金屬礦相比，礦石品位低。易選的砂錫礦品位0.01%～0.1%，脈錫礦除少數(shù)富礦區(qū)外，平均低于1%。而錫精礦品位最低要求40%以上，即富集比高達百倍至數(shù)千倍。這就要求易選礦石盡量采用高處理能力、低消耗的設備及方法；對難選礦石，為了緩解回收率與富集比之間的矛盾，則在產(chǎn)出高品位精礦的同時，另行產(chǎn)出低品位精礦或中礦用不同的冶金方法處理，這也是錫選礦的又一特點。
       盡管中國的錫資源豐富，然而大多為錫石多金屬共生礦床及其次生的氧化脈錫礦和殘坡積砂錫礦。與世界錫資源的同類礦石相比，中國錫礦石總體上錫平均品位低、錫石粒度細、伴生礦物多，礦物組分復雜、共生關系密切，致使錫石的選礦及有價礦物綜合回收困難。中國錫業(yè)界就是針對這樣難處理的原料，經(jīng)過長期科學研究和生產(chǎn)實踐，攻克了一系列技術難題，研究成功并形成了先進的中國獨特的錫選礦生產(chǎn)工藝，中國的錫礦石重選及錫石浮選都具有世界先進水平。
       現(xiàn)代錫冶煉包括四個主要生產(chǎn)工序，即：錫精礦預處理、還原熔煉、精煉和煙塵與爐渣的處理。錫精礦預處理是錫冶煉的首要工序。
從自然界開采出的錫礦稱為錫原礦。錫原礦的錫品位一般為0.01%～1.7%，經(jīng)過選礦處理后，進入錫冶煉廠的錫精礦含錫品位大多數(shù)為40%～70%。錫礦資源伴生的鐵、砷、銻、硫、鉛、鉍、鎢等許多礦物雜質(zhì)，用傳統(tǒng)的重選、浮選或磁選等物理方法較難分離除盡，有一部分會以混合物、共晶體或化合物等形式伴隨精礦進入錫冶煉廠，上述礦物雜質(zhì)達到某一數(shù)量時，會導致錫冶煉工藝流程復雜化，回收率降低，經(jīng)濟效益變差，產(chǎn)品質(zhì)量受影響，或企業(yè)周圍環(huán)境狀況惡化等一系列問題。為此，多數(shù)錫冶煉企業(yè)根據(jù)錫精礦中各種雜質(zhì)的物理或化學性質(zhì)，運用焙燒、酸浸和燒結(jié)等較為經(jīng)濟的工藝方法，在精礦入爐熔煉前進行預處理，降低或除去錫精礦的雜質(zhì)，消除或降低雜質(zhì)對錫熔煉過程的危害因素。錫精礦的預處理通常有以下四類方法：
（1）焙燒法脫除砷、硫、銻、同時磁化精礦內(nèi)的鐵或提高其他金屬的溶解性；
（2）磁選法脫鐵或鎢；
（3）浸出法脫鎢、鉍、砷、銻或其他金屬雜質(zhì)；
（4）燒結(jié)法轉(zhuǎn)換鎢、鐵、鉍、鉛等雜質(zhì)的物理或化學性質(zhì)，提高金屬的溶解性與浸出法配套。
       精煉錫通常采用火法冶金和濕法冶金（電解）兩種方法。火法精煉錫的過程是由一系列的連續(xù)作業(yè)組成的，其中每一種業(yè)能夠除去一種或兩種雜質(zhì)。火法的優(yōu)點是生產(chǎn)能力較高，并且不使金屬長期停滯在生產(chǎn)過程中，積壓的錫量少。此外，火法精煉使雜質(zhì)能夠依次地提取出來，并富集于各種精煉渣中，這就為綜合回收這些金屬提供了條件。國內(nèi)外煉錫廠多數(shù)是以火法精煉為主，輔以電解精煉，少數(shù)采用全電解精煉。火法精煉是利用錫與雜質(zhì)對氧、硫和氯的親合力的差別，以及與雜質(zhì)生成不溶于液體錫的化合物的藥劑作用，來達到精煉目的。這些工序具有一個共同的特點，即生成的化合物雜質(zhì)浮在液體錫上，可以固體或黏性產(chǎn)物形式從金屬表面撈去。
五、錫的深加工及其應用
       錫化工產(chǎn)品是指以金屬錫為原料，以化學方法進行加工制取的錫化學制品，是典型的有色金屬精深加工產(chǎn)品，具有品種繁多、用途廣泛、技術含量高、附加值高、市場前景好、發(fā)展?jié)摿Υ蟆⒐?jié)能環(huán)保等精深加工產(chǎn)品應有的共同屬性，符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，成為了近幾年全球錫消費領域中增長最快的領域之一。目前具有工業(yè)用途的錫化工產(chǎn)品分為無機和有機兩大系列6個大類幾十個品種。
錫化工產(chǎn)品分為無機錫產(chǎn)品和有機錫產(chǎn)品兩大類。錫的無機化合物分為氧化物、鹵化物、硫化物、無機鹽四類。近年來，隨著科學技術的發(fā)展和人類環(huán)保意識的增強，有應用價值的無機錫化工產(chǎn)品品種不斷增多，新的用途不斷被發(fā)現(xiàn)和開發(fā)，如錫酸鋅用作高效阻燃劑、硫酸亞錫用作水泥和蓄電池添加劑、錫酸鈉用作涂料添加劑等，使得無機錫產(chǎn)品的應用空間得以拓展，全球無機錫化工產(chǎn)品的用途越來越廣泛，需求量逐漸增大。無機錫化工產(chǎn)品主要用于錫及合金電鍍、紡織、水泥、液晶玻璃、蓄電池、電子元器件、阻燃劑、陶瓷釉料等工業(yè)制造。有機錫化工產(chǎn)品主要作為塑料熱穩(wěn)定劑、催化劑。農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、紡織方面用作殺蟲劑、殺菌劑；林業(yè)和船舶方面用作防腐劑和涂料等。無機錫化工產(chǎn)品生產(chǎn)廠家國內(nèi)有云南錫業(yè)、廣西華錫、江蘇雅克、廣州金珠江、廣東光華等公司。其中，云錫公司四類有工業(yè)應用價值的無機錫化合物都實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，無論是生產(chǎn)規(guī)模、還是產(chǎn)品種類、規(guī)格都處于全球首位。
六、錫的“三廢”問題
       中國各煉錫廠貫徹執(zhí)行《中華人民共和國環(huán)境保護法》，貫徹實施 ISO14001 環(huán)境管理體系標準。依靠科學技術，增加環(huán)保投入，運用新技術、新方法，改造治理錫冶煉過程中廢氣、廢水和廢固等。
       廢氣治理。中國各煉錫廠常用的收塵設備有沉降室、表面冷卻器、旋風收塵器、電收塵器、布袋收塵器等干式收塵設備及淋洗塔、文氏管、脫硫塔等濕式收塵、脫硫設備。
動力波洗滌系統(tǒng)，對沸騰爐、煙化爐、澳斯麥特爐、電爐尾氣中的二氧化硫進行治理，同時也部份吸收尾氣中的氟、砷、鉛等有害金屬，減少對大氣的污染。
       煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)和運行監(jiān)控系統(tǒng)，對環(huán)保治理設施進行監(jiān)控管理，與生產(chǎn)污水自動監(jiān)控系統(tǒng)形成較為完善的污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)。
       2010年，云錫從加拿大引進“再生胺法脫硫工藝技術”，建成錫冶煉低濃度二氧化硫煙氣制酸系統(tǒng)，排放煙氣達到《錫、銻、汞工業(yè)污染物排放標準》（GB30770-2014）標準要求。此工藝的采用使脫硫石膏渣由每年1.5萬噸下降到1500噸，SO2排放總量削減了59%，煙塵排放量削減50%；危廢渣量削減了90%，脫硫污水量減少93%。
       廢水治理。各企業(yè)對錫冶煉生產(chǎn)污水的處理采用過濾、沉淀混凝沉淀、浮選、吸附、蒸發(fā)、萃取、pH 調(diào)整、化學氧化、生物過濾、加活性污泥等化學、物理方法治理。煉錫廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)出有害污水以高砷污水最為突出。
       1976 年至 1981年，云錫建起高砷污水處理和低砷污水處理系統(tǒng)。1990年云錫實現(xiàn)高砷污水處理后進入生產(chǎn)水回用。1998年，云錫對低砷污水進行閉路循環(huán)治理改造，實現(xiàn)生產(chǎn)污水全部回用；2006年，云錫煙化爐收塵系統(tǒng)改造完成后無高砷污水產(chǎn)生。
       廢渣治理。中國大部分煉錫廠的煙化爐的廢渣都是采用防滲漏、防飛揚、防流失的“三防”處理專用渣場堆存。脫硫產(chǎn)生的污泥渣經(jīng)脫水后堆存于經(jīng)三防處理的專用渣場。
砷害治理。1974 年 2 月，云南錫業(yè)公司投資新建砷害治理白砷車間，1978 年 3 月建成投產(chǎn)，有效治理了生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的砷塵，變廢為寶，年產(chǎn)白砷 350 噸。1997 年，建成煉前處理工藝，精礦中的砷及其它冶煉過程中產(chǎn)生的含砷物料經(jīng)沸騰爐處理后用布袋收塵器收集送云錫砷業(yè)公司生產(chǎn)白砷。
七、主要錫企業(yè)