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。
電解法 廢鐵裝入可旋轉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。
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。爐渣和轉爐渣經(jīng)還原熔煉得含錫銅锍和次黑銅,再用轉爐揮發(fā)錫,富集錫的粗銅用轉爐或卡爾多爐(見頂吹轉爐煉錫)揮發(fā)錫。含錫高(5%~15%)的青銅廢料直接用轉爐吹煉揮發(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。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%。