Олова производство: ОЛОВА ПРОИЗВОДСТВО

Олова производство: ОЛОВА ПРОИЗВОДСТВО | Энциклопедия Кругосвет

alexxlab | 26.04.2023 | 0 | Разное

Содержание

ОЛОВА ПРОИЗВОДСТВО | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

Добыча и обогащение руды.
Россыпные месторождения.
Коренные месторождения.
Выплавка.
Рафинирование.
Термическое рафинирование.
Электролитическое рафинирование.

ОЛОВА ПРОИЗВОДСТВО. Олово было одним из первых металлов, которыми научился пользоваться человек, и многие виды его применения дали начало процветающим отраслям промышленности. Производство олова включает добычу и обогащение оловянной руды, а также выплавку и рафинирование олова (см. также ОЛОВО). Хотя олово имеет важное промышленное значение, годовой объем его производства сравнительно невелик и редко превышает 250 000 т. Преобладающая доля этого объема получается из минерала касситерита – диоксида олова SnO₂.

Добыча и обогащение руды.

Способы добычи зависят от вида и источника оловянной руды. Проще всего разрабатывать аллювиальные (россыпные) месторождения. Касситерит, будучи довольно тяжелым минералом, хорошо поддается гравитационному обогащению.

Россыпные месторождения.

Такие месторождения содержат преимущественно мелкозернистые пески. Основные методы их разработки – драгирование и добыча песковыми насосами. При методе драгирования большие многоковшовые или землесосные драги добывают оловоносную россыпь со дна рек, искусственных водоемов и даже с морского дна. Драга представляет собой плавучий горно-обогатительный агрегат, который выполняет различные процессы гравитационного обогащения (грохочение, отсадку и концентрирование на столах) и, сбрасывая пустую породу за корму, выдает концентрат касситерита.

При разработке песковыми насосами месторождение сначала вскрывают механическими средствами. Затем мощными водяными струями дробят руду и смывают ее в пруд-накопитель на нижнем уровне карьера. Погружной песковый насос подает водно-грязевую суспензию на промывную галерею, расположенную на более высоком уровне. Суспензия стекает по промывным шлюзам, которые представляют собой длинные деревянные лотки. Тяжелый касситерит оседает на дно и периодически отбирается для отсадки и концентрирования на столах. Полученный концентрат касситерита содержит 70–76% олова.

Коренные месторождения.

Отдельные жильные месторождения могут разрабатываться открытым способом. Но чаще проходится наклонная штольня в косогоре, наклоном которой обеспечивается непрерывное дренирование воды. В некоторых случаях необходим вертикальный шахтный ствол. Щековые дробилки и мельницы размельчают необогащенную руду до крупности песка. Методы дальнейшего концентрирования зависят от характера руды. Отделение породных хвостов и пирита обычно осуществляется методами гравитационного и флотационного обогащения. Некоторые комплексные сульфидные руды обжигают и выщелачивают в два этапа для улавливания серебра, золота, меди и свинца. После обжига может проводиться магнитное отделение олова от железа и вольфрама. За обжигом и выщелачиванием следует гравитационное обогащение отходов. Концентраты коренных месторождений беднее, чем концентраты россыпных. Так, содержание олова в типичных боливийских концентратах составляет 18–60%. Восстановление и рафинирование требуют более значительных затрат, так как процессы осложняются присутствием больших количеств других минералов.

Выплавка.

Для восстановления касситерит плавят с углеродсодержащими материалами в отражательных или особого типа шахтных печах. Шахтные оловоплавильные печи применяются с давних времен; в них с использованием дутья сжигается служащий восстановителем древесный уголь, который загружается слоями, чередующимися со слоями касситерита. В более распространенных отражательных печах в качестве топлива используется каменный уголь; они действуют аналогично мартеновским сталеплавильным печам, причем руда смешивается с антрацитом и известняком. Печи обоих типов дают шлаки, богатые оловом (до 25%). Шлаки подвергают доработке переплавкой при значительно более высокой температуре с добавлением новых количеств восстановителя. В результате получается черновое олово с высоким содержанием железа – так называемая железистая печная настыль. Процесс требует строгого контроля, иначе и вторичные шлаки будут содержать слишком большой процент олова.

Рафинирование.

Чистота первичного олова зависит от исходной руды, но чаще всего оно требует рафинирования, которое может проводиться либо термическим, либо электролитическим способом.

Термическое рафинирование.

Черновое олово, содержащее 97–99% Sn, рафинируют от примесей в обогреваемых стальных полусферических котлах при температуре около 300° С. Железо и медь удаляют добавлением в расплав угля и серы, мышьяк и сурьму отделяют в виде соединений и сплавов с алюминием, свинец – действием SnCl₂, а висмут – в виде соединений с кальцием и магнием. Рафинированный металл содержит 99,75–99,95% Sn.

Электролитическое рафинирование.

Метод электролитического рафинирования был разработан компанией «Америкэн смелтинг энд рифайнинг» в применении к боливийским рудам, отличающимся высокой степенью загрязненности. Электролит содержит 8% серной кислоты, 4% крезол- и фенолсульфокислоты и 3% двухвалентного олова (Sn²⁺). Электролизные ванны и вспомогательное оборудование примерно такие же, как и при рафинировании меди. Рабочая температура 35° С. Чистота электролитического олова (>99,98%) выше, чем термически рафинированного. Дополнительной очисткой по методу зонной плавки получают особо чистое олово для полупроводниковой техники (99,995% Sn).
См. также СПЛАВЫ; МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ; РУДЫ ОБОГАЩЕНИЕ.

Олово | Производство

Олово

Промышленное получение олова целесообразно, если содержание его в россыпях 0,01% , в рудах 0,1%; обычно же десятые и единицы процентов. Олову в рудах часто сопутствуют W, Zr, Cs, Rb, редкоземельные элементы, Та, Nb и другие ценные металлы. Первичное сырье обогащают: россыпи – преимущественно гравитацией, руды – также флотогравитацией или флотацией.

Концентраты, содержащие 50-70% олова, обжигают для удаления серы, очищают от железа действием НCl. Если же присутствуют примеси вольфрамита (Fe,Mn)WO₄ и шеелита CaWO₄, концентрат обрабатывают НCl; образовавшуюся WO₃·H₂O извлекают с помощью Nh5OH. Плавкой концентратов с углем в электрических или пламенных печах получают черновое Олово (94-98% Sn), содержащее примеси Cu, Pb, Fe, As, Sb, Bi. При выпуске из печей черновое Олово фильтруют при температуре 500-600 °С через кокс или центрифугируют, отделяя этим основную массу железа.

Остаток Fe и Cu удаляют вмешиванием в жидкий металл элементарной серы; примеси всплывают в виде твердых сульфидов, которые снимают с поверхности Олова. От мышьяка и сурьмы Олово рафинируют аналогично – вмешиванием алюминия, от свинца – с помощью SnCl₂. Иногда Bi и Рb испаряют в вакууме. Электролитическое рафинирование и зонную перекристаллизацию применяют сравнительно редко для получения особо чистого Олова. Около 50% всего производимого Олова составляет вторичный металл; его получают из отходов белой жести, лома и различных сплавов.

Добыча и обогащение руды.

Россыпные месторождения. Такие месторождения содержат преимущественно мелкозернистые пески. Основные методы их разработки – драгирование и добыча песковыми насосами. При методе драгирования большие многоковшовые или землесосные драги добывают оловоносную россыпь со дна рек, искусственных водоемов и даже с морского дна. Драга представляет собой плавучий горно-обогатительный агрегат, который выполняет различные процессы гравитационного обогащения (грохочение, отсадку и концентрирование на столах) и, сбрасывая пустую породу за корму, выдает концентрат касситерита.

Коренные месторождения. Отдельные жильные месторождения могут разрабатываться открытым способом. Но чаще проходится наклонная штольня в косогоре, наклоном которой обеспечивается непрерывное дренирование воды. В некоторых случаях необходим вертикальный шахтный ствол. Щековые дробилки и мельницы размельчают необогащенную руду до крупности песка. Методы дальнейшего концентрирования зависят от характера руды. Отделение породных хвостов и пирита обычно осуществляется методами гравитационного и флотационного обогащения. Некоторые комплексные сульфидные руды обжигают и выщелачивают в два этапа для улавливания серебра, золота, меди и свинца. После обжига может проводиться магнитное отделение олова от железа и вольфрама. За обжигом и выщелачиванием следует гравитационное обогащение отходов. Концентраты коренных месторождений беднее, чем концентраты россыпных. Так, содержание олова в типичных боливийских концентратах составляет 18–60%. Восстановление и рафинирование требуют более значительных затрат, так как процессы осложняются присутствием больших количеств других минералов.

Выплавка

Рафинирование

Термическое рафинирование. Черновое олово, содержащее 97–99% Sn, рафинируют от примесей в обогреваемых стальных полусферических котлах при температуре около 300° С. Железо и медь удаляют добавлением в расплав угля и серы, мышьяк и сурьму отделяют в виде соединений и сплавов с алюминием, свинец – действием SnCl₂, а висмут – в виде соединений с кальцием и магнием. Рафинированный металл содержит 99,75–99,95% Sn.

Электролитическое рафинирование. Метод электролитического рафинирования был разработан компанией «Америкэн смелтинг энд рифайнинг» в применении к боливийским рудам, отличающимся высокой степенью загрязненности. Электролит содержит 8% серной кислоты, 4% крезол- и фенолсульфокислоты и 3% двухвалентного олова (Sn²⁺). Электролизные ванны и вспомогательное оборудование примерно такие же, как и при рафинировании меди. Рабочая температура 35° С. Чистота электролитического олова (>99,98%) выше, чем термически рафинированного. Дополнительной очисткой по методу зонной плавки получают особо чистое олово для полупроводниковой техники (99,995% Sn).

Олово Статистика и информация | Геологическая служба США

Национальным информационным центром по минералам

Статистические данные и информация о мировых поставках, спросе и потоках минерального сырья олово

Олово является одним из первых известных и используемых металлов. Из-за его упрочняющего действия на медь олово использовалось в бронзовых орудиях еще в 3500 г. до н.э., хотя чистый металл не использовался примерно до 600 г. до н.э. Около 35 стран добывают олово по всему миру. Почти на каждом континенте есть важные страны по добыче олова. Олово является относительно дефицитным элементом, содержание которого в земной коре составляет около 2 частей на миллион (промилле) по сравнению с 94 части на миллион для цинка, 63 части на миллион для меди и 12 частей на миллион для свинца. Большая часть олова в мире добывается из россыпных месторождений; по крайней мере половина из Юго-Восточной Азии. Единственным минералом, имеющим промышленное значение как источник олова, является касситерит (SnO

2 ), хотя небольшие количества олова извлекаются из сложных сульфидов, таких как станнит, цилиндррит, франккеит, канфилдит и теаллит.

В большинстве случаев олово используется в качестве защитного покрытия или в виде сплава с другими металлами, такими как свинец или цинк. Олово используется в покрытиях для стальных контейнеров, в припоях для соединения труб или электрических/электронных цепей, в подшипниковых сплавах, в производстве стекла и в широком диапазоне химических применений олова. Вторичное или лом олова является важным источником поставок олова.

Подпишитесь , чтобы получать уведомления по электронной почте, когда на эту страницу добавляется новая публикация. На вкладке «Вопросы» страницы настроек подписчика выберите «Жесть» и любые другие варианты, которые могут вас заинтересовать. Дополнительную информацию см. на

list services странице.

Ежемесячные публикации

Обзоры горнодобывающей промышленности

Олово
  PDF Format:
    2022: | Ян | фев | март | апр | май | июнь | июль | август | Сентябрь | октябрь | Ноя | Декабрь |
    2021: | Декабрь |
  XLSX Формат:
    2022: | Ян | февраль | март | апр | май | июнь | июль | август | Сентябрь | октябрь | Ноя | Декабрь |
    2021: | Декабрь |

Годовые публикации

Обзоры полезных ископаемых

Олово
PDF Format:
| 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 г. | 2010 | 2011 | 2012 |2013 |2014 |2015 |2016 |2017 |2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 |
Приложения

Ежегодник полезных ископаемых

Олово
  PDF Format:
     | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 |
  Формат XLS:
     | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | Версия 2018 г. | Версия 2019 только для таблиц | Версия 2020 только для таблиц |
Архив
| 1932–1993 |
Переработка металлов

Специальные публикации

Конфликтные минералы из Демократической Республики Конго — заводы по переработке олова, важная часть цепочки поставок олова
Информационный бюллетень 2015-3022
Критические минеральные ресурсы США – экономическая и экологическая геология и перспективы будущих поставок
Профессиональная бумага 1802
- Олово
Critical Minerals Review 2021
Flow Studies for Recycling Metal Commodities в США
C-1196-A-M
Историческая статистика минеральных и сырьевых товаров в США
Серия данных 140
- Олово
Цены на металлы в США до 2010 г.
Отчет о научных исследованиях за 2012-5188
Обзор отдельных мировых горнодобывающих отраслей в 2011 г. и прогноз на 2017 г.
Отчет об открытом файле 2013-1091
Статистический сборник
- Олово

Обработка олова | Британника

Похожие темы:: банка обработка материалов

См. все связанные материалы →

переработка олова , подготовка руды для использования в различных продуктах.

Олово (Sn) — относительно мягкий и пластичный металл серебристо-белого цвета. Он имеет плотность 7,29.грамм на кубический сантиметр, низкая температура плавления 231,88 ° C (449,38 ° F) и высокая температура кипения 2625 ° C (4757 ° F). Олово аллотропно; то есть он принимает более одной формы. Нормальной формой является белое олово или бета-олово, имеющее объемно-центрированную тетрагональную кристаллическую структуру. Второй аллотроп, серый или альфа-олово, имеет гранецентрированную кубическую структуру. Серое олово теоретически стабильно при температуре ниже 13 ° C (55 ° F), но на практике оно легко образуется только при температуре около -40 ° C (-40 ° F). Это превращение трудно инициировать, и оно сильно замедляется из-за присутствия легирующих элементов или следовых примесей. Тем не менее, он породил чрезвычайно редкую лабораторную диковинку, известную как оловянная чума.

Олово находит промышленное применение как в виде металла, так и в составе химических соединений. Как металл он используется в очень широком спектре промышленных применений, но почти всегда в сочетании с другими элементами в виде сплава или покрытия, поскольку его внутренняя мягкость исключает его использование в качестве конструкционного материала. Хотя олово обычно является второстепенным компонентом в сплавах, оно является важным компонентом из-за того, что его особые свойства улучшают основной металл.

Основное коммерческое применение олова – это белая жесть, припои, подшипниковые металлы, олово и покрытия из сплавов (как гальванические, так и с горячим покрытием), олово, бронзы и легкоплавкие сплавы.

В своих химических реакциях олово существует в двух валентных состояниях (II и IV) и является амфотерным (способно реагировать как как кислота, так и как основание). Кроме того, он может напрямую связываться с углеродом с образованием металлоорганических соединений. Эти свойства обусловили множество важных применений химикатов олова, например, в гальванике, сельскохозяйственной и фармацевтической продукции, а также в производстве пластмасс и керамики.

История

Археологические и литературные данные свидетельствуют о том, что олово было одним из первых известных и используемых металлов. Его самое раннее применение было в виде сплава с медью для образования бронзы, из которой изготавливали инструменты и оружие. Изделия из бронзы (обычно содержащие около 10 процентов олова) были найдены на Ближнем Востоке примерно с 3500 г. до н.э., а в Египте – с 3000 г. до н.э. Другие древние цивилизации также использовали бронзовые изделия; например, китайские изделия из бронзы датируются примерно 2250 годом до нашей эры.

Олово, очевидно, было важным предметом торговли с давних времен, поскольку оно упоминается как минимум в трех книгах Библии (Числа, Исайя и Иезекииль), датируемых 700 г. до н. э.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Pewter — это оловянный сплав, который также имеет долгую историю. Вероятно, самый древний известный предмет, датируемый примерно 1500 г. до н. э., был найден в Египте, но именно римская цивилизация разработала оловянную посуду для бытовых сосудов и украшения. Эти применения продолжаются и по сей день, хотя составы сплавов заметно изменились.

Использование олова в качестве покрытия для других металлов также имеет древние исторические корни, а луженые медные сосуды для приготовления пищи восходят к римским временам. Наиболее важной была разработка лужения листового железа для получения белой жести. Это началось в Центральной Европе в 14 и 15 веках и постепенно распространилось по всему континенту.

Первоначально жесть использовалась для изготовления предметов домашнего обихода, включая фонари, тарелки и сосуды для питья; однако с введением консервирования пищевых продуктов в 1812 году упаковка стала основным применением белой жести.

Важной датой из более поздней истории является 1839 год, когда американский кузнец Исаак Бэббит впервые применил сплавы на основе олова в подшипниках для машин. Металлический баббит значительно способствовал развитию индустриального общества. Дальнейшие разработки оловянных сплавов, покрытий и химикатов способствовали развитию транспорта, телекоммуникаций, аэрокосмической отрасли, упаковки, сельского хозяйства и защиты окружающей среды.

Основным оловянным минералом является касситерит или оловянный камень (SnO ₂), встречающийся в природе оксид олова, содержащий около 78,8% олова. Менее важны два сложных сульфидных минерала: станнит (Cu ₂ FeSnS ₄), сульфид меди-железо-олова, и цилиндррит (PbSn ₄ FeSb ₂ S ₁₄), свинец.

TOP HEADLINES