1、1锡的性质锡是一种银白色金属,熔点 231.9,密度为 7.3 克/ 厘米 3。锡有三种同素异形体,即灰锡( 锡) 、白锡( 锡)和脆锡(锡) 。常见的是呈银白色的金属白锡,在 13.2-161温度间稳定。低于 13.2, 白锡开始转变为粉状的灰锡,其转变速度随温度的下九而加快。当冷至 -30时,达到最大的转变速度。当温度高于 161时,白锡转为脆锡,直至达到熔点(231.9)全部呈液态。灰锡的密度为 5.85 克/厘米 3,白锡密度为 7.2 克/ 厘米 3,液体锡箔的密度为 6.98 克/厘米 3。常温下锡在空气中稳定,其原因是锡表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止进一步氧化。锡的展性好而延
2、展性差,因此能制成很薄的锡箔而不能拉成锡丝。目前,炼锡的原料主要是锡石(SnO2 ) 。锡石通过还原熔炼、精炼等工艺过程,可以得到金属锡。 锡的用途锡富展性,塑性好,可以轧制成 0.04 毫米以下的锡箔。纯锡与弱有机酸作用缓慢,耐蚀性好,即使被腐蚀,所生成的化合物一般无毒,故大量作热镀锡生产马口铁,用于防腐蚀或食品工业中。锡基轴承合金(巴比特)是优良的耐磨材料,它有低的摩擦系数和良好的韧性、导热性和耐蚀性。锡还能配制成易熔合金、焊锡、印刷合金、锡青铜和含锡黄铜等。含锡钛基合金用于航空、造船、原子能、化工和医疗器械等工业部门。锡铌金属间化合物可作超导体。锡的重要化合物二氧化锡、四氯化锡及锡的有机
3、化合物,分别用作陶瓷釉原料、印染丝织品煤染剂,也可用作杀虫剂、防污剂、木材防腐剂和火焰遏制剂等。 锡的“ 冻疮” 冬天,天寒地冻,人们的手、脚生冻疮。然而锡也会生“ 冻疮” 。锡生“ 冻疮” 的原因是:金属锡在低温时就崩碎成粉末,象疫病一样传染漫延,使锡制品整个遭受破坏。因此,人们把这种现象称为“ 锡疫” ,也说锡生 “冻疮” 。锡生“ 冻疮” ,还会造成重大损失呢!七十多年前,有人乘飞机到南极探险,由于飞机的油箱是用锡焊2接的,在千里冰封的南极严寒里,焊锡竞变成粉末状灰锡,使油箱里的汽油漏光,结果飞机失去燃料,不幸坠落失事。抑制锡“冻疮” 的办法,是在锡中加入铋、铅、锑、银、金等杂质,当杂质
4、含量达到一定程度时就可防止“冻疮” 发生。锡都个旧位于云南省红河哈尼族彝族自治州中部的个旧,锡矿储量丰富,且可露天开采,是我国最大的产锡基地,素有“锡都” 之称。个旧锡矿已有两千多年的开采史。 汉书地理志记载, “贲古北采山和南乌山出锡”。此两山即今个旧矿区。历代虽不断开发,至清代才兴盛起来。解放前,90%以上的锡由私营的小矿生产,最高年产量超过万吨。1840 年鸦片战争后,帝国主义列强纷纷涌入中国,大肆掠夺个旧大锡,使个旧矿产资源遭到严重破坏。到 1949 年,年产锡仅 610 吨,个旧锡业奄奄一息。解放 47 年来,个旧锡业有了很大发展。到现在,仅云南锡业公司所产大锡就占全国锡产量的 55
5、%,加上为地方代加工的产量,共占全国锡产量的 65%。产品 8 个系列、60 个品种荣为“锡都” 。 世界最大的锡矿带世界最大的锡矿带在东南亚。它从印度尼西亚的勿里洞岛、邦加岛,经马来半岛的西部和缅甸的丹那沙林海岸,一直延伸到缅甸掸邦高原西部的耶恩干。这一锡矿带锡的储量约为 400 万吨,占世界第一位。东南亚各国开采锡矿的历史较早(但比中国晚两千年左右) ,公元 9 世纪时,马来半岛西海岸已有产锡的著名港口。16 世纪末,缅甸将锡运销到印度。泰国和印度尼西亚的采锡业也已具有 200-300 年的历史。东南亚锡的产量,从本世纪以来,一直占世界首位,约占世界锡总产量的 60%左右。 我国锡的氯化冶
6、金技术云锡公司、昆明冶金研究院和北京矿冶研究总院等单位,共同研究的回转窑高温氯化法,用于低锡高铁的难选锡中矿,以综合回收锡、铅等有价金属,可使云锡现有选矿回收率提高 6%-7%,并能从历年堆存的尾矿中,回收大量的锡和其他金属。在国外,这一技术尚属锡冶金界研究的前沿课题,而我国在锡的氯化3冶金方面已居世界领先地位。锡是古代较早发现的金属之一。在自然界中没有单质状态的锡存在,它的发现比铜稍晚。 锡是熔点比较低的金属,它的低熔点使它成为焊料的主要成分。锡元素有白锡、灰锡、脆锡三种同素异形体。在不同环境下,锡可以有不同的结晶状态。在室温和高于室温的条件下,最稳定的形态是白锡,白锡是一种可锻金属。当温度
7、在 13以下时,锡的结晶点阵就会重新排列,原子之间的空隙就会加大,形成一种新的结晶形态,即灰锡。灰锡就失去了金属特性而成为一种半导体。在不同结晶点阵之间的,接触处发生的内应力使金属锡碎裂成粉末。周围介质的温度愈低,晶体形态转变的速度就愈快。这种转变在零下33 时速度最快:温度一降到零下,白锡就失去光泽,变成暗灰色,最后碎裂成粉末。人们称这种现象为“锡疫”。附带要说明的是,未染上“锡疫” 的锡板,一旦和有“锡疫” 的锡板接触,也会产生灰色的斑点而逐渐“腐烂” 掉。科学家们已经找到了预防“锡疫”的物质,其中的一种就是铋。铋原子中有多余的电子可供锡的结晶点阵,使其状态稳定化,完全消除产生“锡疫” 的
8、可能性。含有 52的铋与 32的铅和 16的锡的合金,在开水里就能熔化,它的熔点只有 95。与此形成鲜明对照的是:锡的熔点是 232;铋的熔点是271;铅的熔点是 327。合金的熔点大大低于组成它的每种纯金属的熔点。含镓和铟的锡合金熔点更低,其中一种合金的熔点为 106。低熔点合金可用来制作电熔丝。二氯化锡和氧化锡可用作棉布和丝绸的媒染剂,二氯化锡还可作还原剂,脱色剂,电镀时用它镀锡。为了给瓷器和玻璃着上红色,可采用一种叫做卡修4斯的紫色染料,它是在二氯化锡中加入氯化金溶液时形成的。硫酸锡,即彩色金,可用作金色颜料。白锡可制成家用器皿,也可以镀在铜和铁的表面上。镀锡的铁片常称为“马口铁” ,铁
9、表面的锡层保护了铁,使之不受腐蚀。但是一旦锡层出现了破损,铁被腐蚀的速度就会加快。这是因为铁比锡活泼,在它们共同接触电解质溶液时,就形成了原电池,铁作为原电池的负极逐渐被氧化,这在化学上称为电化腐蚀。锡是毒性极小的金属,锡的盐类对人体完全无害,与食品接触也不会产生有害物质,可以抵抗氧、水和有机酸的腐蚀。于是,锡的这种性能得到了充分的发挥,现在,世界上锡的总产量的一半左右是用来生产制造罐头用的铁皮,很薄的一层镀锡铁皮就可以为人们贮藏上百万吨的肉、鱼飞水果和蔬菜。锡当之无愧地赢得了“罐头金属”的称号。科学家们进行了大量的分析和反复的试验得出结论证实:氟的存在就表明可能有锡矿。在史前期,锡是以一种复
10、杂的物质形式存在的,在这种复杂的物质中氟是必不可少的成分。后来,锡和锡的化合物逐渐形成一种沉积物,即后来的矿床。而氟就滞留在沉积物附近。这一发现不仅有助于测定锡很可能出现的地区,而且也可预示锡的储量的大小。锡是人类最早发现和使用的金属之一,常温下呈银白色,随温度变化有三种同素异形体。在 13.2以下为 锡(灰锡) , 13.2-161为 锡(白锡) ,161以上为 锡(脆锡) 。灰锡属金刚石型等轴晶系,白锡属四方晶系,脆锡为正交晶系。在空气中锡的表面生成二氧化锡保护膜而稳定,加热下氧化反应加快,锡与卤素反应生成四卤化锡,也能与硫反应。锡能缓慢溶于稀酸,较快溶于浓5酸中,锡能溶于强碱性溶液,在氯
11、化铁、氯化锌等盐类的酸性溶液中锡会被腐蚀。 锡属于亲铜元素,但在岩石圈上部又具有亲氧和亲硫的两性特征。自然界已知的含锡矿物有 50 多种,目前有经济意义的主要是锡石,其次为黄锡矿。某些矿床中,硫锡铅矿、辉锑锡铅矿、圆柱锡矿,有时黑硫银锡矿、黑硼锡矿、马来亚石、水锡石、水镁锡矿等也可以相对富集,具有工业价值。 锡石,化学组成为 SnO2,四方晶系,晶体呈双锥状、锥柱状,有时呈针状。常含混入物铁、铌、钽,此外尚可含锰、钪、钛、锆、钨及分散元素铱、镓等。Fe3+的存在常影响锡石的磁性、颜色、比重。锡石是锡的主要原料来源。黄锡矿,又名黝锡矿,化学组成为 Cu2FeSnS4,四方晶系,晶体少见,呈假四面
12、体、假八面体、板状等形态。黄锡矿在广西含锡硫化物交代矿床和充填型钨锡矿床、湖南高中温热液型铅锌矿床中较常见。 辉锑锡铅矿,化学组成为 Pb5Sb2Sn3S14,成分中有铁、锌等的混入,晶体呈薄板状,常弯曲,双晶复杂。集合体为块状、放射状或球状。与辉锑铅矿和黄锡矿一起产出,亦产于锡矿矿脉中。 硫锡铅矿,化学组成为 PbSnS2,斜方晶系,晶体呈板状,外形近于四方形,通常为块状集合体。常与锡石、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿一起产于锡矿矿6脉中。 圆柱锡矿,化学组成为 Pb3Sb2Sn4S14,斜方晶系,成圆筒状或块状和球形的集合体,与辉锑锡铅矿、闪锌矿和黄铁矿一起产在锡矿脉中。 纯锡与弱有机酸作用缓慢,
13、因而常用于制造镀锡薄板,俗称马口铁,用作食品包装材料。纯锡也可用作某些机械零件的镀层。锡易于加工成管、箔、丝、条等,也可制成细粉,用于粉末冶金。锡能同几乎所有的金属制成合金,用得较多的有焊锡、锡青铜、巴氏合金、铅锡轴承合金和铅字合金。还有许多含锡特种合金,如锆基合金,在原子能工业中作核燃料包覆材料;钛基合金,用于航空、造船、原子能、化工、医疗器械等行业;铌锡金属间化合物可作超导材料,锡银汞合金用作牙科金属材料。锡的重要化合物有二氧化锡、二氯化锡、四氯化锡以及锡的有机化合物,分别用作陶瓷的瓷釉原料、印染丝织品的媒染剂、塑料的热稳定剂,也可用作杀菌剂和杀虫剂。 我国锡矿资源具有以下特点:()储量高度集中。我国锡矿主要集中在云南、广西、广东、湖南、内蒙古、江西 6 个省区,而云南又主要集中在个旧,广西集中在大厂,个旧和大厂二个地区的储量就占了全国总储量的 40%左右。()以原生锡矿为主,砂锡矿居次要地位。在全国总储量中,原生锡矿占 80%,砂锡矿仅占 16%。 ()共伴生组分多,呈单一矿产形式出现的只占 12%,作为主矿产的锡矿占全国总储量的 66%,作为共伴生组分的锡矿占全国总储量的22%。共生及伴生的矿产有铜、铅、锌、钨、锑、钼、铋、银、铌、钽、铍、铟、镓、锗、镉,以及铁、硫、砷、萤石等。 ()大、中型矿床多,尤以云1南个旧和广西大厂最为著名,是世界级的多金属超大型锡矿区。