簡介
錫火法精煉(fire refining of tin)是指在高於錫熔點的溫度下除去粗錫中雜質,產出精錫的過程,為錫冶金流程的重要組成部分,火法精煉主要除去粗錫中的
鐵、銅、鉛、鉍、砷和銻等雜質。
錫的火法精煉是一種古老的冶金方法,已有1000餘年歷史。古代熔煉高品位錫精礦得到的粗錫含雜質很少,用簡單的插木和吹氣(空氣或蒸汽)除鐵就能產出合格精錫。現今熔煉低品位錫精礦得到的粗錫含雜質較多,對工業套用精錫的純度要求又日益嚴格,便形成了由多種作業組成的錫火法精煉流程。
與電解精煉比較,錫的火法精煉具有生產率高、設備簡單、試劑消耗少、錫的周轉快、雜質分別富集於各種精煉浮渣中便於回收等優點;缺點是精煉作業多,錫的直接回收率低,產出的浮渣多而數量大,其中鋁渣還會危及人體健康。
方法
主要有:根據鐵在錫中的溶解度隨溫度變化的特性而進行的粗錫熔析(凝析)除鐵;利用錫與某些雜質能生成低熔點合金,在連續的溫度梯度加熱和冷卻的過程中將液體合金和晶體錫分離的粗錫結晶機除鉛鉍;加入某種試劑與錫中雜質生成難烙化合物而分離出去的粗錫加硫除銅和粗錫加鋁除砷銻,以及根據各種元素在一定溫度下的蒸氣壓不同除去雜質的粗錫真空蒸餾除鉛鉍和鉛錫合金真空蒸餾除鉛鉍。
工藝流程
根據粗錫含雜質情況。採用不同的火法精煉作業組成的精煉流程。一種作業主要除去1-2種雜質,有的雜質需經幾種方法處理才能除去。此流程的特點是按試劑消耗少和錫的回收率高來安排作業的順序,適用於雜質種類多和含量高的粗錫,產出的精錫在1號錫以上,並同時回收雜質金屬,副產精焊錫、白砷、硫酸銅、銅、鉛、鉍、金、銀、軸承合金等多種產品,世界大多數煉錫廠都採用火法精煉,火法精煉產出的錫占精錫總產量的90%。根據中國煉錫廠的實踐,所產精錫在1號錫以上,含錫84%~87%的甲錫火法精煉的直接回收率為77%-80%,總回收率為99.7%。
展望
錫精煉以火法精煉為主的格局在一段較長的時期內不會改變,今後發展的方向包括:
(1)推廣和完善離心過濾、機械結晶和真空蒸餾等技術,提高精煉過程的機械化和自動化程度;
(2)研究新的無污染的精煉除砷、銻工藝,取代現行的加鋁除砷、銻方法。