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锡矿 (人类早发现和使用的金属之一)

cls2021-06-10 14:33:43有机锡百科2011来源:有机锡_有机锡化合物

锡(Tinstone)是人类早发现和使用的金属之一。早在商代,我们的祖先就能用锡、铜、铅生产青铜器皿。 由于锡质软有延展性、化学性质稳定,抗腐蚀、易熔,摩擦系数小,锡盐无毒,因此锡和锡合金在现代国防、现代工业、尖端科学技术和人类生活中得到了广泛的应用。 中国锡资源丰富,长期以来一直是锡的生产大国,储量和产量均居于世界前列。

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锡矿业简史

早在公元前3700年埃及人就已用锡。公元前1800年,中国就有了青铜制品。我国商代后期是青铜器极盛的时代,是青铜工艺发展的个高峰。1939年出土于河南安阳武官村的我国著名的后母戊大鼎,就是这个时期的产物,重达875kg的司母戊大鼎是我国出土青铜器中大的,也是世界青铜器中所罕见的。

云南个旧早在公元前就已开采锡矿。清朝乾隆以来,锡业渐兴,迄清末民初,锡业大盛。据海关记录,从1889年至1939年,个旧共出口锡300766t。广西、湖南产锡历史也较长,据载,宋元丰元年产锡2321898斤,其中贺州年产锡878950斤。大厂在宋朝采银,至清初采锡。

本世纪以来,我国一些重要的锡矿区都做过一些程度不等的地质调查。比较重要的有:1898~1910年M.Lecrele及J.Deprat、1914年丁文江对个旧的调查;1934~1940年孟宪民等对个旧进行了1∶5万~1∶1万地形地质和坑、硐地质调查;1941年顾功叙等在个旧老厂进行了电法物探试验。新中国成立以后,为了满足我国锡工业发展的需要,开展了大规模的普查勘探工作。50年代首先对个旧锡矿进行勘查,至50年代中期就探明了一系列大、中型砂锡矿床,60年代提交了老厂、松树脚等几个原生锡矿勘探报告。广西大厂锡矿也于1955年开始工作,从前人开采老峒和“三条小矿脉露天”着手,找到一系列大而富的锡多金属矿床。50年代还开展了广西富贺钟和广东海陆丰以砂锡为主的普查勘探工作,很快探明了工业储量。随着1∶20万和1∶5万区域地质调查、矿产普查的开展和物化探方法的广泛应用,60年代以来不仅在一些老矿区及外围不断有新的发现,还发现了一些新的锡矿区、带和新的锡矿类型,如80年代查明的滇西锡矿带(其中西盟等锡矿已投入开发)、80年代发现和评价的首例大型斑岩型锡矿——广东信宜银岩锡矿。

经过40多年的地质调查和普查勘探工作,我国已形成了以个旧、大厂和平桂为骨干的锡矿工业基地,成为世界首要的锡生产大国。


原料特点

锡是一种银白色金属,具强光泽,相对密度为7.0,熔点低(230℃),硬度为3.75,质软延展性好。锡在地壳中含量仅2×10-6~3×10-6。锡属于亲铜元素族,但在岩石圈上部又具有亲氧和亲硫的两性特征。锡与硫起作用时形成两种化合物:一硫化锡和二硫化锡,它们在高温下具有较强的挥发性。锡与氧也能化合,产生一氧化锡和二氧化锡。虽然锡具有二价和四价两种价态,但在自然条件下,四价化合物较为稳定,尤其是氧化锡(SnO2),它是地壳上稳定的化合物之一。

自然界已知的含锡矿物有50多种,主要锡矿物大约有20多种。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,形成工业价值。

(1)锡石 化学组成为SnO2,Sn 78.8,O 21.2。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。

(2)黄锡矿 又名黝锡矿,化学组成为Cu2FeSnS4,Cu 29.58、Fe 12.99、Sn 21.61、S 29.82。四方晶系。晶体少见,呈假四面体、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。

(3)辉锑锡铅矿 化学组成为Pb5Sb2Sn3S14,Pb 49.71、Sb 11.64、Sn 17.04、S 21.51,成分中有铁、锌等的混入。晶体薄板状,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。

(4)硫锡铅矿 化学组成为PbSnS2,Pb 53.05、Sn 30.51、S 16.44。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脉中。

(5)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。 


经济用途

锡在冶金工业中主要用于生产镀锡板(马口铁)和各种合金。镀锡板是锡的主要消费领域,约占锡的消费量的40%左右,它可以用作食品和饮料的容器、各种包装材料、家庭用具和干电池外壳等。锡铅和少量锑组成的低熔点合金就是焊锡,其占锡的用量的20%左右。轴承合金是锡、铅、锑、铜的合金。含锡的青铜广泛用于船舶、化工、建筑、货币等许多方面。锡还可与其他金属制成巴比特合金、活字合金、钛基合金、铌锡合金,等等,用于原子能工业、航空工业等领域。

锡在化工方面主要用于生产锡的化合物和化学试剂。锡的有机化合物主要用作木材防腐剂、农药等,锡的无机化合物主要用作催化剂、稳定剂、添加剂和陶瓷工业的乳化剂。锡精矿是炼锡的主要原料。


矿源分布

全球的锡矿分布比较集中,主要产于东南亚、南美中部、俄罗斯东部,其次是中非洲东部、欧洲西部及北美西部。据美国地质调查局发布的“Minerals Commodity Summaries 2011”数据显示,全球查明储量约1100万吨,主要分布在中国、印度尼西亚、秘鲁、巴西、玻利维亚、马来西亚等地。

中国是世界上锡矿资源丰富的国家之一。中国已发现锡矿(含矿点、矿化点)520余处,据国土资源部矿产资源储量司,2010年总保有储量锡431.9万吨,居世界第2位。矿产地分布于19个省(区),以广西、云南两省(区)储量多,分别占全国的32.9%和31.4%,湖南、广东、内蒙古、江西次之,以上6省(区)共占全国的93%。锡矿矿床类型主要有与花岗岩类有关的矿床、与中、酸性火山-潜火山岩有关的矿床、与沉积再造变质作用有关的矿床和沉积-热液再造型矿床,以类矿床为重要,云南个旧和广西大厂等超大型锡矿皆属此类。这两个锡矿储量占全国锡总储量的33%。从成矿时代来看,锡矿成矿时代比较广泛,以中生代锡矿为重要,前寒武纪次之。 


资源特点

储量高度集中

如上所说,中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。

中国锡矿的另一个特点是以原生锡矿为主,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

中国锡矿作为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,等等。

大中型矿床多

中国锡矿大、中型矿床多,尤以云南个旧和广西大厂为著名,是的多金属超大型锡矿区。

勘探程度高

中国锡矿勘探程度是比较高的,截至1996年底,中国锡矿达勘探工作程度的保有储量占总储量的51.6%,达详查工作程度的占44.8%,二者合计占到全国总储量的95.6%。 


找矿标志

1、花岗岩区或隐伏花岗岩区;

2、大理岩、角岩、矽卡岩、云英岩、电英岩区;

3、流纹岩、花岗岩、花岗质斑岩内及其接触带附近,个别富锡地区的超基性岩、辉长岩;

4、重砂测量。因锡石硬度大,不溶于一般的酸碱,在自然风化状态下相当稳定,因此常以重矿物产于水系沉积物的底部。从风化土层和水沟沉积物中取样,淘洗,看有否锡石或木锡存在。木锡是Sn4+的盐类水解,分凝出Sn(OH)4的溶胶和凝胶,脱水后而形成的,形似木头状物质;

5、硅化带、石英脉、硫化物石英脉;

6、断裂破碎带、铁帽、巧克力土(含锡矽卡岩、大理岩风化而成的土壤);

7、富氟岩石及蚀变岩。锡易与氟形成络合物迁移,当锡沉淀后,氟就滞留在附近的岩石内。因此,氟、硼、锡、砷、锑、铜等异常可指示锡的成矿远景区,且可预测锡的储量的大小。 


选矿方法

砂锡矿的选矿方法与砂金矿类似,一般都采用重选的方法和设备处理,对于单体解离度高的砂锡矿选矿与砂金矿的选矿基本一致,通过简单的筛分,洗选即可获得较好的选矿指标。对于单体解离度低的砂锡矿选矿往往还需要经过棒磨等工艺打破连生体结构,以提高选矿回收率和精矿品位。

砂锡矿重选的依据也是重力选矿的原理,根据锡与废石的比重差进行分选,由于砂锡矿中锡与废石的比重差较大,利用重选的方法和设备即可获得很好的选矿效果,同时就有高效,节能,环保等优势,设备投资小,运营成本低,是砂锡矿选矿的理想选择。

砂锡矿重选的设备主要是跳汰机,有时为了提高微细粒级锡矿的回收率,也会用到摇床。砂锡矿重选的工艺流程为:筛分→跳汰→脱水。对于单体解离度较低的砂锡矿往往需要经过两次重选的工艺:筛分→跳汰机→棒磨→跳汰→脱水。重选法选别砂锡矿是理想,经济,有效的锡矿选矿方法,砂锡矿重选设备投资小,运营成本低,对环境无污染,在各大砂锡洗选厂和采锡船上均采用筛分-重选的方法处理砂锡矿,选矿效果良好,应用十分普遍。

随着国家对环保的重视以及对矿产资源再利用越来越重视,尾矿综合回收利用率被列为优先发展项目,大力提高尾矿回收技术研发力度,从选矿尾矿中提取更多的有价值的元素。 





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