杨玉厚等：利用超重力富集和分离Sn-3%Fe熔体中的杂质元素铁 ·49. 6000 1500 a Sn b) 1-Sn 1200 2-FeSn, 3-Fe:Sn, 4000 4-FeSn 900 600 2000 300 44. 9620 30 40 50 60 70 80 90 102030 40 50 60 70 0 90 20) 209 图14Sn-3%Fe熔体以超重力G=100在240℃分离1min后精锡和富铁渣的X射线衍射图谱.(a)精锡：(b)富铁渣 Fig.14 XRD spectrum of refined tin and iron-rich slag after separation of Sn-3%Fe melt by super gravity G=100 at 240C for I min:(a)refined tin;(b)iron-rich slag 式中，m为分离的精锡的质量，mo为原始试样中锡 3结论 的总质量. 100 (1)超重力能够有效的富集Sn-3%Fe熔体中 80A 铁相杂质.当Sn-3%Fe熔体以10℃min-'冷速在 超重力场G=500中冷却凝固后，杂质铁相全部富 60 集到试样的下部区域中，上部区域几乎找不到杂质 铁相.上部精锡的杂质铁质量分数仅为0.036%，而 40 下部尾锡中杂质铁质量分数增加到4.817%，精锡 20 中铁的脱除率高达98.78%. (2)利用超重力过滤的方法可以将Sn-3%Fe 0 熔体中杂质铁相有效分离出来.在240℃，G=100, 20 406080100 重力系数 t=1min条件下，精锡液被分离到坩埚的底部，富铁 图15240℃下精锡收得率随G的变化曲线 渣被过滤在碳毡的上部. Fig.15 Changing curve of refined tin recovery rate with G at 240 C (3)Sn-3%Fe熔体在240℃，G=100,t=1min 条件下过滤后，精锡液中杂质铁质量分数为 表2为Sn-3%Fe熔体在超重力G=100于240 0.253%,而富铁渣中铁质量分数高达11.528%，精 ℃分离1min后精锡和过滤渣用电感耦合等离子体 锡中铁的脱除率高达91.44%，精锡的回收率达到 发射光谱仪(ICP-OES)分析的杂质铁含量和精锡 82.69% 中铁的脱除率以及通过公式(6)计算的金属锡的收 得率.从表中可知，精锡中杂质铁仅为0.253%，而 参考文献 过滤渣中铁高达11.528%，精锡中铁的脱除率高达 91.44%,金属锡的收得率（分离效率）高达82.69%. [1]Qiu Z X.Non-Ferrous Metals Metallurgy.Beijing:Metallurgical Industry Press,1988 说明超重力可以非常有效的将Sn-3%Fe熔体中的 (邱竹贤.有色金属治金学.北京：冶金工业出版社，1988) 富铁相杂质分离出来. [2]Lee H Y.Oh J K.Lee D H.Purification of tin by zone refining with development of a new model.Metall Trans B,1990,21(3): 表2在240℃，G=100,时间t=1min条件下试样中铁的含量和铁 455 的脱除率以及精锡的收得率 [3]Ke JX,Deng B G.Wang S K.Industry test of separating iron and Table 2 Iron content in samples,removal rate of iron,and recovery rate arsenic from erude tin by centrifugal apparatus.Yunnan Metall, of refined tin at240℃，G=100,andt=1min 1984(4):41 项目 Fe质量分数/% Fe脱除率/%， 精锡收得率/% (柯金星，邓白刚，王树楷.粗锡离心机过滤脱铁砷工业试 精锡 0.253 91.44 82.69 验.云南治金，1984(4)：41) 富铁渣 11.528 [4]Yang CL.Evaluation of separating iron,arsenic by centrifugal fil tration.Nonferrous Met (Extr Metall),1986(1):43 常重力 2.957 0 0 (杨桂林.粗锡离心过滤除铁，砷工艺评述.有色金属（治炼部杨玉厚等: 利用超重力富集和分离 Sn鄄鄄3% Fe 熔体中的杂质元素铁 图 14 Sn鄄鄄3% Fe 熔体以超重力 G = 100 在 240 益分离 1 min 后精锡和富铁渣的 X 射线衍射图谱. (a)精锡;(b)富铁渣 Fig. 14 XRD spectrum of refined tin and iron鄄rich slag after separation of Sn鄄鄄3% Fe melt by super gravity G = 100 at 240 益 for 1 min:(a) refined tin; (b) iron鄄rich slag 式中,mc为分离的精锡的质量, m0为原始试样中锡 的总质量. 图 15 240 益下精锡收得率随 G 的变化曲线 Fig. 15 Changing curve of refined tin recovery rate with G at 240 益 表 2 为 Sn鄄鄄3% Fe 熔体在超重力 G = 100 于 240 益分离 1 min 后精锡和过滤渣用电感耦合等离子体 发射光谱仪( ICP鄄鄄 OES)分析的杂质铁含量和精锡 中铁的脱除率以及通过公式(6)计算的金属锡的收 得率. 从表中可知,精锡中杂质铁仅为 0郾 253% ,而 过滤渣中铁高达 11郾 528% ,精锡中铁的脱除率高达 91郾 44% ,金属锡的收得率(分离效率)高达 82郾 69% . 说明超重力可以非常有效的将 Sn鄄鄄3% Fe 熔体中的 富铁相杂质分离出来. 表 2 在 240 益 ,G = 100,时间 t = 1 min 条件下试样中铁的含量和铁 的脱除率以及精锡的收得率 Table 2 Iron content in samples, removal rate of iron, and recovery rate of refined tin at 240 益 , G = 100, and t = 1 min 项目 Fe 质量分数/ % Fe 脱除率/ % 精锡收得率/ % 精锡 0郾 253 91郾 44 82郾 69 富铁渣 11郾 528 — — 常重力 2郾 957 0 0 3 结论 (1)超重力能够有效的富集 Sn鄄鄄 3% Fe 熔体中 铁相杂质. 当 Sn鄄鄄3% Fe 熔体以 10 益·min - 1冷速在 超重力场 G = 500 中冷却凝固后,杂质铁相全部富 集到试样的下部区域中,上部区域几乎找不到杂质 铁相. 上部精锡的杂质铁质量分数仅为 0郾 036% ,而 下部尾锡中杂质铁质量分数增加到 4郾 817% ,精锡 中铁的脱除率高达 98郾 78% . (2)利用超重力过滤的方法可以将 Sn鄄鄄 3% Fe 熔体中杂质铁相有效分离出来. 在 240 益 ,G = 100, t = 1 min 条件下,精锡液被分离到坩埚的底部,富铁 渣被过滤在碳毡的上部. (3)Sn鄄鄄3% Fe 熔体在 240 益 ,G = 100,t = 1 min 条件 下 过 滤 后, 精 锡 液 中 杂 质 铁 质 量 分 数 为 0郾 253% ,而富铁渣中铁质量分数高达 11郾 528% ,精 锡中铁的脱除率高达 91郾 44% ,精锡的回收率达到 82郾 69% . 参 考 文 献 [1] Qiu Z X. Non鄄Ferrous Metals Metallurgy. Beijing: Metallurgical Industry Press, 1988 (邱竹贤. 有色金属冶金学. 北京: 冶金工业出版社, 1988) [2] Lee H Y, Oh J K, Lee D H. Purification of tin by zone refining with development of a new model. Metall Trans B, 1990, 21(3): 455 [3] Ke J X, Deng B G, Wang S K. Industry test of separating iron and arsenic from crude tin by centrifugal apparatus. Yunnan Metall, 1984(4): 41 (柯金星, 邓白刚, 王树楷. 粗锡离心机过滤脱铁砷工业试 验. 云南冶金, 1984(4): 41) [4] Yang G L. Evaluation of separating iron, arsenic by centrifugal fil鄄 tration. Nonferrous Met (Extr Metall), 1986(1): 43 (杨桂林. 粗锡离心过滤除铁、砷工艺评述. 有色金属(冶炼部 ·49·