再生錫發(fā)展展望

再生錫的重點是鐵廢料回收錫，回收方法在不斷完善之中，以加氧化劑電解法最有發(fā)展前途。從含錫合金廢料回收錫應以直接用于生產(chǎn)新合金為其發(fā)展方向。熱鍍錫逐漸被電鍍錫所取代，熱鍍錫渣量也隨之下降。

• 鉛錫合金廢料回收錫

鉛錫合金廢料包括巴氏軸承合金、易熔合金和焊料等。含錫高的合金可用粗錫真空蒸餾除鉛鉍和粗錫結(jié)晶機除鉛鉍相結(jié)合的方法進行處理。含錫低于5%的合金可用氧化法或堿法回收錫(見粗鉛火法精煉)。

• 含錫青黃銅回收錫

含錫低(1%～2%)的黃銅廢料先用鼓風爐還原熔煉揮發(fā)鋅，把錫富集于爐渣或粗銅中。爐渣和轉(zhuǎn)爐渣經(jīng)還原熔煉得含錫銅锍和次黑銅，再用轉(zhuǎn)爐揮發(fā)錫，富集錫的粗銅用轉(zhuǎn)爐或卡爾多爐(見頂吹轉(zhuǎn)爐煉錫)揮發(fā)錫。含錫高(5%～15%)的青銅廢料直接用轉(zhuǎn)爐吹煉揮發(fā)錫。吹煉青銅廢料所得產(chǎn)物的主要成分列于表。從表可見，錫揮發(fā)入煙塵的效率很高。一部分錫進入爐渣須返回處理，富集鉛錫的煙塵經(jīng)還原熔煉和精煉后，直接制成焊料或進一步分離成金屬錫和金屬鉛。

熱鍍錫生產(chǎn)廢鐵時產(chǎn)出熔劑(氯化鋅)渣、錫鐵渣和油渣，其中錫主要以FeSn2形態(tài)存在。最早采用加熱熔析法產(chǎn)出粗錫，精煉后返回熱鍍錫用。其中熔劑渣可先用水浸出氯化鋅并回收利用。熔析法因錫回收率低，現(xiàn)今都改用濕法冶金或火法熔煉處理。濕法冶金是用濃鹽酸浸出，浸出液用鋅板置換得到海綿錫后，再經(jīng)沉淀鐵、濃縮，回收ZnCl2返回利用，錫回收率可達85%?；鸱ㄈ蹮捠羌尤敫还梃F(75%Si)用電爐熔煉生產(chǎn)粗錫，錫的回收率可達95%。

再生錫，又稱為廢錫。是指生活中的錫廢棄物或工業(yè)生產(chǎn)過程中的錫金屬廢料 等。

錫是稀缺和價貴的重金屬，從這些含錫廢料中回收錫，再生錫既可以保護環(huán)境免受污染，又可以充分利用錫的二次資源以補充世界原生錫礦產(chǎn)資源的不足。再生錫的生產(chǎn)成本一般比原生錫低廉，而用于生產(chǎn)再生錫的含錫廢雜物料，隨著經(jīng)濟的發(fā)展在不斷增加。因此，世界各國都重視錫的再生，工業(yè)發(fā)達國家再生錫量相當原生錫產(chǎn)量的40%左右。

再生錫是從回收錫廢雜物料冶金過程后得出的。煉化再生錫的廢雜物料包括鐵廢料、含錫合金廢料和熱鍍錫渣等三大類。鐵廢料含錫低(0.5%～2%)，數(shù)量大，全世界每年消費的馬口鐵數(shù)量達1800萬t。含錫合金廢料種類繁多，有各種巴氏軸承合金、易熔合金、焊料(以上三種統(tǒng)稱鉛錫合金)、錫青黃銅廢料等，一般含錫2%～5%或更高，同時含有鉛、銅、銻、鋅等有回收價值的組分。熱鍍錫渣含錫最高，數(shù)量較少。工業(yè)上一般分別從馬口鐵、鉛錫合金、錫青黃銅和熱鍍錫渣廢料中回收錫。從含錫廢料回收的錫稱為再生錫。以別于直接從精礦中生產(chǎn)的原生錫。

鐵廢料主要有鐵生產(chǎn)廠的邊角料、廢舊罐頭盒、飲料罐等。廢料首先經(jīng)過分類、剪切、脫油、洗滌和干燥等準備作業(yè)，然后進行脫錫和回收錫。按脫錫方法不同，工業(yè)上采用氯化法、堿液浸出法和電解法回收錫。

氯化法 用氯氣把錫氯化成氯化錫(SnCl4)。這種方法要求原料不帶有機物和水分，過程中要用冷卻器排除反應放出的熱量使反應在低溫(311K)下進行，以減少鐵的氯化。隨著液態(tài)SnCl4的生成，反應器內(nèi)壓力減小，此時須逐漸加壓以保持氯氣壓力在0.7×10～2.03×10Pa。當壓力不再下降時，表示反應完成。產(chǎn)出的液體SnCl4通過蒸餾分離鐵和游離氯氣后，可作為產(chǎn)品出售，也可用置換法或電解沉積法生產(chǎn)金屬錫。氯化法適用于大規(guī)模生產(chǎn)，氯化效率達97%～99%。經(jīng)氯化處理后的鐵含錫0.05%～0.1%，作為煉鋼廠的再生原料。

堿液浸出法 用熱堿溶液溶出錫的過程。在含NaOH180～200g/L的溶液中加入氧化劑，浸出溫度控制在353～363K，使馬口鐵表面的錫生成錫酸鈉(Na2SnO4)溶解出來。過去曾廣泛使用過硝石(NaNO3)氧化劑，現(xiàn)已逐漸被硝基苯甲酸(NO2C6H4COOH)等有機氧化劑所代替。后者的優(yōu)點是氧化速度快，生成4價錫離子，有機氧化劑靠空氣中的氧就可以再生。將馬口鐵碎片裝入浸沒在浸出槽內(nèi)的有孔轉(zhuǎn)鼓中，錫在堿液中的溶解便連續(xù)進行。浸出液含錫達15g/L時即可排出，然后用CO2、NaHCO3、Ca(OH)2及H2SO4等沉淀錫。含錫沉淀物經(jīng)還原得金屬錫；也可用Na2S凈化浸出液后生產(chǎn)SnO2化合物；還可用電解沉積法直接生產(chǎn)電錫。處理后的馬口鐵含錫0.04%。

電解法 廢鐵裝入可旋轉(zhuǎn)的鐵絲籃中作為陽極，鐵極為陰極，在槽電壓0.5～2.5V、電流密度100～130A/m和溫度338～348K條件下，于含NaOH47～65g，/L、Na2SnO315～25g/L的電解液中進行電解。陽極發(fā)生錫的溶解反應：

Sn 6OH-4e=Sn(OH)6

陰極發(fā)生錫的還原析出反應：

Sn(OH)6 4e=Sn 6OH

產(chǎn)生的陰極錫為海綿狀。海綿錫經(jīng)過壓團、熔化可得到含錫98%左右的粗錫。錫的總回收率為95%～98%，錫的脫除率為99%，電流效率為90%，每噸錫耗電3000～4000kW·h，耗堿750～900kg。

研究表明，電解法產(chǎn)生海綿錫是由于2價錫離子的放電引起的，添加硝基苯甲酸等有機氧化劑可使sn氧化成sn，便可得到致密的陰極錫。據(jù)此，人們提出了加氧化劑電解的混合法?；旌戏娊庖汉琋aOH20～40g/L、硝基苯甲酸5～10g/L、Sn5～15g/L，在363～368K溫度和陰極電流密度400～500A/m條件下得到致密陰極錫，錫的回收率97.2%。

再生錫的重點是鐵廢料回收錫，回收方法在不斷完善之中，以加氧化劑電解法最有發(fā)展前途。從含錫合金廢料回收錫應以直接用于生產(chǎn)新合金為其發(fā)展方向。熱鍍錫逐漸被電鍍錫所取代，熱鍍錫渣量也隨之下降。2100433B