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浏览量:864 最后更新时间:2017-02-01

                                       

基本介绍

  锡是一种金属元素,英文名称Tin(Stannum),元素符号:Sn,属IVA族的主族金属,原子序数50,相对原子质量118.71,属IVA族金属,熔点:231.89℃,沸点:2260℃,密度:7.28g/cm³。锡是一种有银白色金属光泽的低熔点金属,纯锡质柔软,常温下展性好,化学性质稳定,不易被氧化,常保持银闪闪的光泽。锡在地壳中的含量为0.004%,几乎都以锡石(氧化锡)的形式存在,此外还有极少量的锡的硫化物矿。作为“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一,早在公元前2000年,锡就已经开始被人类使用了。目前锡主要用于制造焊锡、镀锡板、合金、化工制品等,产品被广泛应用于电子、信息、电器、化工、冶金、建材、食品包装、机械、原子能及航天工业等行业。

  锡的历史

  锡是人类最早发现并得到广泛应用的金属之一,史前时代就已被发现。由于自然界的锡很少呈游离状态存在,因此就很少有纯净的金属锡。含锡的主要矿物是锡石,其化学成分为二氧化锡,只要把锡石与木炭放在一起烧,木炭便会把锡从锡石中还原出来。很显然,古人如果在有锡矿的地方烧篝火烤野物就会发现闪闪发光的金属锡液。

  在古代,最早被发现并得到广泛应用的金属就是铜和锡。锡和铜的合金就是青铜,由于性能优良,一经发现就很快得到了广泛的应用,并在人类文明史上写下了极为辉煌的一页——青铜器时代。

  我国最早开始开采和使用锡大约在公元前700年,现在的云南地区是我国最早发现有锡开采使用的地区。战国时期就开始用来作武器的主要材料,相传无锡于战国时期盛产锡,战争使得锡矿被用尽,无锡因此得名,人们以此作为天下没有战争的寄望。在我国的一些古墓中,便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类锡器。据考证,我国周朝时,锡器的使用已十分普遍了。

  1970年以来,人们把它用于防止空气污染,汽车废气中的有毒气体一氧化碳,在300℃时,在二氧化锡的催化下,可大部转化为二氧化碳。随着现代科技的飞速发展,锡在工农业生产中,以及尖端科技部门中,有了愈来愈广泛的应用。

  锡行业发展

  大规模开采锡矿始于19世纪工业化以后,尤其是20世纪初,随着锡工业的不断发展,锡逐渐成为现代工业不可缺少的关键稀有金属,主要用于生产马口铁、电镀、腐蚀科学、焊接、材料、锡化工产品及锡的其他冶金用途,被广泛应用于电子,信息,电器,化工,冶金,建材,机械,食品包装,航天,船舶,燃料,原子能及宇宙飞船等尖端科技领域。被称之为“工业味精”。从目前世界锡的产销结构分析来看,随着世界经济的不断发展,国际锡市需求不断增长,全球矿山新增产能有限,且全球最大的锡锭和锡精矿出口国印度尼西亚,从2013年7月1日起限制纯度低于99.9%的锡锭出口,国际锡市场供应目前处于短缺状态。

  中长期来看,锡需求的增长离不开电子产业的持续高速发展以及其他对锡需求的新兴行业的发展,像半导体行业的电子焊料,光伏产业的锡焊,PVC阻燃中的羟基锡酸锌等。随着锡资源的不断消耗,再生锡工业将逐步成为国际锡市场上以一个重要的供应源。目前世界上中国、秘鲁的锡生产技术比较发达,马来西亚、泰国的锡工艺品享誉世界,欧美、日本等发达国家的锡深加工产品优势明显。形成了发展中国家以生产原料为主、发达国家以深加工为主的世界锡工业格局。

  我国锡行业发展趋势

  作为全球锡资源储量和供给的第一大国,同时也是全球锡消费的第一大国,我国的锡消费几近等于整个欧洲和美国的消费总和,我国的锡供需状况对全球锡供需有着极为重要的影响。随着近几年像汽车、建筑、和电子信息等锡消费相关领域产业的高速发展,产品结构的不断调整,我国锡行业得到快速发展。近几年,我国电子产品出口日益增多,在欧盟“两个指令”(又称“双绿指令”:《关于报废电子电器设备指令》和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》)发布实施后,欧洲将强制步入无铅化电子时代。我国电子无铅化趋向势在必行。预计,我国在锡焊料领域中,锡消费量年增长率将在10%左右。此外,我国塑料工业生产因环保要求,将扩大锡热稳定剂的使用,从而带动锡在化工领域的需求量。

  锡材种类简介

  锡材可分为:锡箔,锡粉,锡粒(珠、球),锡异型材(棒、板、片、带)。

  锡的三种同素异形体:白锡,灰锡,脆锡。

  锡箔

  锡箔主要用于医药、化工、轻工、食品、艺术用品及工艺品制作等领域,如高级干式电容器、装饰、装潢材料、微波炉隔热层、食品及酒类的封装、民间宗教活动以及利用锡箔的柔性、不怕挤压、防腐、防水特性,用于阻燃剂、地板胶、合成漆及其它有机化工原料等的包装桶衬等,此外还用于特殊的焊接工艺中用作预成型件。

  锡粉、锡粒(珠、球)

  1)锡粉

  广泛应用于电镀、粉末冶金结构零件、多孔材料、摩擦材料、金属陶瓷、金刚石研磨轮、金属石墨电刷、离合器制动器补面,以及特种涂料、信号弹焰火、橡胶、塑料等有机化工添加剂,有机合成还原剂等。目前年需求量在500吨以上。

  2)锡粒、锡球

  广泛用于助熔剂、有机合成、化工生产、合金制造,以及电子行业中多组集成电路的装配等,还用于测定砷、磷酸盐的试剂、还原剂,镀锡制品等。锡粒是马口铁生产过程中必不可少的镀锡原料,要求所用锡粒圆滑、均匀、光亮。目前仅上海宝山钢铁公司引进的年40万吨马口铁生产线,每年就需锡粒3500吨,加上国内其他行业的用途,年需求达5000吨以上。

  锡异型材(棒、板、片、带)

  锡异型材广泛应用于电子工业焊接及电镀等行业,是国内锡材进口数量最大的一类,年进口量在1万吨左右,品种规格型号多,主要有菱形棒、八角形棒、星形棒、阳极板,各种规格圆管等。产品售价较高,增值额均在原料价的20%以上。

  1)锡棒(杆) 用途主要有两方面:一是锡铅合金棒,可做为终极产品,往往需要进一步的加工拉伸,生产不同规格的焊锡丝(线)用在电子工业方面。二是纯锡棒,用来作为电镀锡板的阳极棒材。

  2)锡板可分为两大类:一种是作为镀锡阳极用的锡阳极板;另一种是作民用的,主要是食品工业或大饭店用纯锡板,作食品加工时的面板(操作台)用。

  日本在镀锡板生产中,采用锡阳极板作为不溶性阳极(即免换阳极),这和一般的电镀工艺有所不同。而通常工艺采用的是可溶性阳极、阳极板将随生产进行而自行溶解。

  锡的应用

  锡是人类最早使用的金属之一,也是最具广泛工业用途的金属之一,具有质地柔软,熔点低,展性强,塑性强和无毒等优良特性,主要用于制造焊锡、镀锡板、合金、化工制品等。被广泛应用于电子、信息、电器、化工、冶金、建材、机械、食品包装,原子能及航天工业等。随着经济的发展,其应用领域将不断扩大。

  锡的应用前景及其替代产品

  国际锡研究协会中国区技术部总监杰瑞米•皮尔斯(Jeremy Pearce)博士曾于2013年表示,由于技术的不断推进,未来锡的应用领域或将出现一场技术性革命。他说,在未来不到20年的时间里,世界上将会出现一种新型的“无焊料”技术,这种技术能源消耗更少、焊点强度更高、可靠性更好,将为锡金属的应用将带来前所未有的好处,其在平板电脑、智能手机等领域的应用都会随其发生变化。同时,有分析认为,市场对锡的需求预计未来年均将增长2%。这主要得益于下游行业的增长和锡的应用领域的扩大,比如锡在锂电池领域对阳极碳的替代、在不锈钢领域对铬镍的替代、在PVC领域对铅的替代也在逐步推进,这些都有望为锡的需求增长贡献新的力量。

  但同时,在一些其他领域,锡也为其他材料所替代。如在金属罐等容器的生产中,铝、玻璃、纸、塑料及不含锡的钢都可以替代锡;环氧树脂可以在焊接时替代锡;铝合金、铜基合金及塑料都可以在生产青铜是替代锡;塑料还可以在轴承合金的生产中替代锡;铅化合物及钠化合物也可以替代一部分锡化合物。

  再生锡行业发展现状

  锡作为稀缺价贵的重金属,随着经济建设和其工业的不断发展,消费量也逐年增加,锡工业生产过程中或生活中锡废弃物量也在不断增加,而资源储量却逐年减少,因此为了满足锡行业的快速发展及供需平衡,锡的再生工业逐渐成为锡工业发展的重要方向。再生锡行业的发展不仅利用锡的二次资源补充世界原生锡矿产资源的不足,又可以节能环保使环境免受污染,同时,也可以降低工业生产成本(再生锡生产成本较原生锡低廉)。随着经济的发展,再生锡的发展已经引起了全球的重视,工业发达国家再生锡量相当原生锡产量的60%以上,我国目前也达到了40%左右的水平(2013资料显示)。世界再生锡生产工艺水平较高、产量较大的主要是工业发达国家,如美国、英国、德国、日本等。

  再生锡来源及回收

  直接从精矿中生产出的锡叫做原生锡,从含锡废料冶金后得到的锡称为再生锡。再生锡资源的综合开发利用产业包括对锡伴生矿、共生矿,选矿过程中产生的尾矿,冶炼过程中产生的炉渣和烟尘以及其他废弃物的利用等。

  锡废料

  废弃的锡渣、锡灰、锡丝、锡条、锡块、锡膏、锡线、锡锭、低度锡、高度锡、环保锡、有铅锡、无铅锡、含银锡等含锡废料都是再生锡资源的综合开发利用中首先纳入我们视野的。

  锡尾矿

  随着时间的推移,锡矿资源日益贫化,入选品位越来越低,有的接近甚至低于早期尾矿。能否将早期尾矿作为接替资源、将锡矿山尾矿作为再生资源进行开发,必须引起人们高度重视。随着现代选冶技术的进步,特别是细粒选矿和低锡物料冶炼技术飞速发展,加速了锡矿山尾矿再利用的进程。

  马口铁废料

  马口铁废料是再生锡资源的第三个重要来源。马口铁是电镀锡薄钢板的俗称,是指两面镀有商业纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带。

  回收

  从含锡合金废料回收锡用以直接用于生产新合金也是再生锡的发展方向之一。

  含锡低于5%的合金可用氧化法或碱法回收。

  含锡高(5%~15%)的青铜废料直接用转炉吹炼挥发锡。

  热镀锡渣含锡最高,适于锡回收,但数量较少。

  锡箔灰也是锡资源回收的来源之一。寺庙里祭祀或拜佛用的元宝都是用锡箔纸做成的,燃烧后的灰烬又称"纸锭灰",这些看似不起眼的锡箔灰却可以再次提取金属锡,市场上有专人收购。

  我国再生锡发展状况

  虽然我国是锡生产及消费大国,但目前我国再生锡行业的发展并没有形成一定的规模,我国含锡废料的回收多为从事废旧金属再生回收商家的捎带业务,这从主观上就限制了锡废料的回收量,国内有资质从国外引进先进处理设备的废物环保处理企业考虑到废锡料少且供给持续性较差,难形成规模效应,而不敢对其处理投入过多资金,这从客观上限制了对当期能回收到的废料的加工处理。因此焊锡废料回收量少且对回收的废料处理不力相互制约的结果就是我国再生锡行业发展缓慢。

 

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