除了含锡大于40%以上的低杂质富锡矿石,可以不经选矿,直接冶炼外,其它的锡矿石,一般均需经过选矿,富集成含锡40%以上的锡精矿之后再进行冶炼。
为了合理地选用选矿方法和工艺流程,要着重查明矿石中锡的赋存状态,锡矿物的嵌布粒度,矿石物质组分及含量,结构构造,含泥率及近矿围岩性质等,并合理划分矿石的自然类型和工业类型。
我国不同锡矿石类型现在常用的选矿方法:
1.易选矿石:如氧化矿石、锡石-石英型矿石、含锡花岗岩型矿石,常用重选或重-浮流程处理。
2.难选矿石:如锡石-硫化物矽卡岩型矿石、锡石-硫化物型矿石,一般采用重-浮-重、磁-浮-重等选矿流程或选冶联合流程处理。
3.极度难选矿石:如含锡磁铁矿矽卡岩型矿石,要用磁-浮-重,或中矿烟化等选冶联合流程处理。
我国一些选矿厂在处理的矿石中,锡石粒度细、含铁高、单体锡石少、铁锡连生体多的情况下,产出多种锡产品,即在保持甚至提高最终锡精矿品位的同时,产出部分富中矿(锡3-10%)和难选中矿(锡1-2%),使锡的选矿回收率提高约10%,增加了锡的产量。
对锡和铅共生的矿石,难以选出合格的锡精矿时,则可选出锡铅混合精矿送冶炼厂生产锡铅焊料或其它合金。
常见杂质的影响:
砷:冶炼中进入粗锡使精炼困难。精炼中如砷含量过高,会影响镀锡板质量、包装品无毒性和锡金属硬度、脆性、可塑性等。砷挥发进入烟尘(形成砷化氰等),污染环境,严重危害人体、动物、农作物。
铋:含量高会影响铸锡的拉伸强度极限和布氏硬度性质。
铜:含量高会影响锡镀层稳定性和无毒性。影响锡的硬度、拉伸度、屈服点等。
铁:含量高在冶炼中使铁锡分离困难,影响锡的可塑性、耐腐性和硬度等。
铅:冶炼时部分挥发进入烟尘,污染环境,引起铅中毒。
锑:增加锡精炼困难,部分进入烟尘造成污染。影响锡的伸长率、硬度、抗拉强度等。
(二)锡的冶炼方法
锡的冶炼方法主要取决于精矿(或矿石)的物质成分及其含量。一般以火法为主,湿法为辅。
现代锡的生产,一般包括四个主要过程:炼前处理、还原熔炼、炼渣和粗锡精炼。
炼前处理是为了除去对冶炼有害的硫、砷、锑、铅、铋、铁、钨、铌、钽等杂质,同时达到综合回收各种有用金属的目的。炼前处理的方法包括精选、焙烧和浸出等作业,根据所含杂质的种类不同,可采用一个或几个作业组成的联合流程。但是我国某些单纯含铅、铋、铁高的锡精矿也可不经炼前处理。
还原熔炼主要是使氧化锡还原成粗锡,同时将铁的氧化物还原成FeO并与脉石成分造渣。为此,不能使生成金属铁,故需控制较弱的还原气氛和适当温度,这必然会限制锡氧化物的完全还原,因此炉渣含锡较高(这种渣称富渣),必须进一步处理。
炼渣用烟化炉挥发方法,这样产出的废渣含锡低,金属回收率高,同时大量减少了铁的循环。
粗锡精炼主要是除去铁、铜、砷、锑、铅、铋和银等杂质,同时综合回收有用金属。一般分为火法精炼和电解精炼。