[科普中国]-粗锡加铝除砷锑

粗锡加铝除砷锑是指利用加铝与砷、锑形成高熔点化合物从锡中除砷、锑的过程，为锡火法精炼流程的一步作业。在扭锡熔析(凝析)除铁后，还可能含有0.1%-0.2%的砷和一定量的锑，加铝除砷、锑可分别进行或同时进行，视粗锡含砷、锑量而定。加铝除砷、锑后还要除去残余的铝。最早的除砷、锑方法是美国和德国采用的加铁、加镍法。也曾用过吹气(空气和蒸汽)和插木法，采用这些方法时锡的报失量大。到1922年、德国的克罗尔提出加碱金属和碱土金属(包括镁)的方法。但所用的金属价格高。后来，德国的戈德斯密特公司取得加铝除砷、锑的专利权，因铝价相对低廉获得广泛应用。

简介粗锡加铝除砷锑是指利用加铝与砷、锑形成高熔点化合物从锡中除砷、锑的过程，为锡火法精炼流程的一步作业。在扭锡熔析(凝析)除铁后，还可能含有0.1%-0.2%的砷和一定量的锑，加铝除砷、锑可分别进行或同时进行，视粗锡含砷、锑量而定。加铝除砷、锑后还要除去残余的铝。

最早的除砷、锑方法是美国和德国采用的加铁、加镍法。也曾用过吹气(空气和蒸汽)和插木法，采用这些方法时锡的报失量大。到1922年、德国的克罗尔提出加碱金属和碱土金属(包括镁)的方法。但所用的金属价格高。后来，德国的戈德斯密特公司取得加铝除砷、锑的专利权，因铝价相对低廉获得广泛应用1。

原理铝和砷、锑能生成AlAs和AlSb高熔点化合物，它们的密度又都比锡小，在精炼温度下从锡液中结晶析出并上浮与锡分离。在精炼中，还须加锯木屑和氯化钱、利用其分解产生的气体造成浮渣疏松多孔，有利于锡珠的汇合，降低渣中的含锡量。

工艺加铝除砷、锑在钢板或铸铁制成的精炼锅中进行。分为加铝除砷、加铝除锑和加铝除砷锑三种方式。粗锡含砷和锑量高加铝量多时，会影响正常的搅拌操作。降低精炼效果，此时除砷、锑过程应分别进行2。

加铝除砷适用于处理含砷高的粗锡。将锡液升温到573-593K，开动搅拌机搅动锡液，往旋涡中加入铝粒。加完铝再搅拌20-30min，使铝、砷充分反应。然后升温加入锯木屑，直到白色糊状渣变成黑色粉末状为止。

加铝除锑适用于处理含锑高的粗锡。将锡液升温到653-673K，在搅拌时加入铝粒。加铝量对含锑0.1%-0.2%的锡按1:1计算。搅拌20-30min，然后静置一段时间使铝和锑充分反应后。用蛇形水冷却管降温到505-508K，使晶体长大和减少铝的溶解。最后在搅拌中加入氯化按和锯木屑，直到白色糊状渣变成黑色粉状为止3。

除残余铝分为空气氧化法和加氯化铵法：

(1)空气氧化法。将锡液升温到高于573K后，进行强烈搅拌。以增加空气与铝的接触，使铝充分氧化造渣。最后加入锯木屑点火燃烧，造成表面局部高温，加速氧化作用，形成浮渣。此法可将锡中的铝降到0.002%以下。

(2)加氮化钱法。主要根据反应：

4Al+12NH4Cl+3O2=4AlCl3+6H2O+12NH3

进行除铝。将锡液升温到573-583K，强烈搅拌锡液并加入氯化钱，加氯化按量按每吨锡加1.8~2.5kg计算。最后加入锯木屑使稠状浮渣变成粉状渣，直到锡液含铝降到0.002%以下为止。

效果加铝除砷、锑的精炼过程中锡的直接回收率为96.3%-99.5%，铝渣率为0.5%~4%，每吨粗锡耗铝1-2.5kg，耗氯化铵4kg。

加铝除砷、锑所产的铝渣遇水或潮湿空气容易生成砷化氢。砷化氢是无色、无味的剧毒气体，容易引起砷化氢中毒。因此有必要研究出一种新的除砷、锑方法，来取代现行的加铝除砷、锑工艺2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学