Металлургический словарь


Олово (sn)

[tin] — элемент IV группы Периодич. системы; ат. н. 50; ат. м. 118,69; белый блестящий металл, тяжелый, мягкий и пластичный; состоит из 10 изотопов с масс, числами 112, 114-120, 122, 124; изотоп IMSn наиболее распространен (ок. 33 %). Чистое о. известно со 2-го тыс. до н. э. Содержание Sn в земной коре 8 • 10~3 мае. %. Из известных 24 минералов Sn промыш. значение имеют касситерит SnO2 (78,8 % Sn) и станнин Cu2FeSnS4 (27,5 %).
Sn имеет две полиморфные модификации. Кристаллич. решетка обычного p-Sn (белого о.) тетрагон, (а = 581,3, с = 317,6 пм; у = = 7,29 г/см3. При / < 13,2 °С устойчиво a-Sn (серое о.) с ОЦК решеткой (а - 646 пм); у = = 5,85 г/см3. Переход р -> ос сопровожд. пре-вращ. металла в порошок (оловянная чума); /„- 231,9 °С; tm- 2270 'С. ТКЛР0.100.С = = 23-КГ6 К'1; с0.с = 0,225 кДж/(г-К); Х0.с = 65,8 Вт/(м-К); р20.с = 0,115 мкОм-м. а„ = 16,6 МПа; 8 = 80Н-90 %; НВ = 38,3+ 41,2 МПа.
Степень окисления +2 и +4. Компактное о. устойчиво на воздухе до 150 °С и в воде, медл. р-ряется в разб. кислотах, быстрее — при нагрев, и в царской водке, образует а- и р- оловянные кислоты, взаимод. со щелочами и галогенами (с фтором при 100 °С — с появл. пламени); энергично реагирует с S, Se, Те, Р; образует эвтектики с Al, Bi, Cd, Ga, In, Pb, Si, Zn и интерметаллиды с Са, Mg, Zr, Ti, Pt, La, Се. Соли Sn2+ хорошо р-римы в воде, a Sn4+ — склонны к гидролизу.
Промыш. получение Sn экономич. целесо-обр., если содерж. его в россыпях > 0,01 %, в рудах ? 0,1 %. Первичное сырье обогащают: россыпи — преимущ. гравитацией, руды — флотогравитацией или флотацией. Обогащ. концентрат, содерж. 50—70 % Sn, обжигают для удаления S и As во вращающ. трубч. печах или печах кипящ. слоя. Потери Sn при обжиге 0,2—1,3 %. Огарок выщелач. р-ром НС1 (у = = 1,15 г/дм3) для удаления Fe, Pb, WO3 и др. кислотор-римых примесей. Процесс ведут во вращающ. относит, горизонт, оси герметич. цилиндрич. или сферич. бараб. при 105—130 °С и изб. давл. до 10 Па. Выщелоч. концентрат промывают водой, при повыш. содерж. свинца — р-ром NaCI. Выход концентрата 60-85 %. В р-р переходит 80-90 % Fe, 80-95 % Pb, > 50 % WO3, 75-80 % Си, < 60-65 % Sb и As, < 93-97 % Bi и Ag; потери Sn 0,3-0,8 %. Маточные р-ры и промыш. воды направляют на переработку. Восстановит, плавкой концентратов с углем в электрич. или пламен, печах получают черновое Sn (94—98 %), содерж. примеси Си, Pb, Fe, As, Sb, Bi. При выпуске из печей черновое Sn фильтруют при 500-600 °С через кокс или центрифугируют, отделяя осн. массу железа. Остаток Fe и Си удаляют вмешиванием в жидкий металл эл-тар-ной серы; примеси всплывают в виде тв. сульфидов, к-рые снимают с поверхности расплава. От As и Sb олово рафинир. аналогично — вмешиванием А1, от Pb — с помощью SnClj. Иногда Bi и Pb испаряют в вакууме (10-65 Па) при 1300-1350 'С. Содерж. Pb сниж. до 0,2-0,3 %, Bi — до 0,05-0,01 %; содерж. Sn > 99 %. Для получения более чистого Sn применяют электролитич. рафинир. чернового Sn (содерж. в катодном металле 99,7-99,9 % Sn) и зонную перекристаллизацию (ок. 99,999 % Sn). Ок. 50 % всего произвол. Sn составляет вторичный металл; его получают из отходов белой жести, лома и раз-ных сплавов.
До 40 % Sn идет на лужение консервной жести, ост. — на произ-во припоев, подшипниковых, типографских и др. сплавов (см. Оловянные сплавы). SnO2 примен. для изготовл. жаростойких эмалей и глазурей. Станнит натрия Na2SnOj • ЗН2О использ. в протравном крашении тканей. Кристаллич. SnS2— «сусальное золото» входит в состав красок, имитир. позолоту. Соединения Sn токсичны (ПДК SnO2, SnO; SnSO4, SnCl2 - 0,05 мг/м3).