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錫,tin,是個古英文字,Sn的符號由stannum而來,這是錫的拉丁名,史前時代即已發(fā)現(xiàn)。因?yàn)樗炔粫P,又能抵抗外來的侵蝕,制罐頭儀器就得用它。裝食品的錫罐是在鐵皮上面鍍了一層0.0005英寸厚的錫做成的。錫罐年產(chǎn)量至少有300億只。
錫,原子序數(shù)50,原子量118.71,元素名來源于拉丁文。在約公元前2000年,人類就已開始使用錫。錫在地殼中的含量為0.004%,幾乎都以錫石(氧化錫)的形式存在,此外還有極少量的錫的硫錕蟆N?4種同位素其中10種是穩(wěn)定同位素,分別是:錫112、114、115、116、117、118、119、120、122、124。
金屬錫柔軟,易彎曲,熔點(diǎn)231.89°C,沸點(diǎn)2260°C。有三種同素異形體:白錫為四方晶系,密度7.28克/厘米³,硬度2,延展性好;灰錫為金剛石形立方晶系,密度5.75克/厘米³;脆錫為正交晶系,密度6.54克/厘米³。
在空氣中錫的表面生成二氧化錫保護(hù)膜而穩(wěn)定,加熱下氧化反應(yīng)加快;錫與鹵素加熱下反應(yīng)生成四鹵化錫;也能與硫反應(yīng);錫對水穩(wěn)定,能緩慢溶于稀酸,較快溶于濃酸中;錫能溶于強(qiáng)堿性溶液;在氯化鐵、氯化鋅等鹽類的酸性溶液中會被腐蝕。
金屬錫主要用于制造合金。
馬口鐵的“外衣”——錫
錫是大名鼎鼎的“五金”——金、銀、銅、鐵、錫之一。早在遠(yuǎn)古時代,人們便發(fā)現(xiàn)并使用錫了。在我國的一些古墓中,便常發(fā)掘到一些錫壺、錫燭臺之類錫器。據(jù)考證,我國周朝時,錫器的使用已十分普遍了。在埃及的古墓中,也發(fā)現(xiàn)有錫制的日常用品。
在自然界中,錫很少成游離狀態(tài)存在,因此就很少有純凈的金屬錫。重要的錫礦是錫石,化學(xué)成分為二氧化錫。煉錫此煉銅、煉鐵、煉鋁都容易,只要把錫石與木炭放在一起燒,木炭便會把錫從錫石中還原出來。很顯然,古代的人們?nèi)绻谟绣a礦的地方燒篝火烤野物時,地上的錫石便會被木炭還原,銀光閃閃的、熔化了的錫液便流了出來。正因?yàn)檫@樣,錫很早就被人們發(fā)現(xiàn)了。
我國有豐富的錫礦,特別是湖南冷水江市,是世界聞名的“錫都”。此外,廣西、廣東、江西等省也都產(chǎn)錫。1800年,全世界錫的年產(chǎn)量僅四千噸,1900年為八萬五千噸,1940年為二十五萬噸,現(xiàn)在已超過六十萬噸。
錫是銀白色的軟金屬,比重為7.3,熔點(diǎn)低,只有232,你把它放進(jìn)煤球爐中,它便會熔成水銀般的液體。錫很柔軟,用小刀能切開它。錫的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,在常溫下不易被氧氣氧化,所以它經(jīng)常保持銀閃閃的光澤。錫,人們常把它鍍在銅鍋內(nèi)壁,以防銅溫水生成有毒的銅綠。牙膏殼也常用錫做(牙膏殼是兩層錫中央著一層鉛做成的。近年來,我國已逐漸用鋁代替錫制造牙膏殼)。焊錫,也含有錫,一般含錫61%,有的是鉛錫各半,也有的是由90%鉛、6%錫和4%銻組成。
錫在常溫下富有展性。特別是在100℃時,它的展性非常好,可以展成極薄的錫箔。平常,人們便用錫箔包裝、糖果,以防受潮(近年來,我國已逐漸用鋁箔代替錫箔。鋁箔與錫箔很易分辨——錫箔比鋁箔光亮得多)。不過,錫的延性卻很差,一拉就斷,不能拉成細(xì)絲。
其實(shí),錫也只有在常溫下富有展性,如果溫度下降到13.2℃以下,它竟會逐漸變成煤灰般松散的粉末。特別是在-33℃或有紅鹽(SnCl4·2NH4Cl)的酒精溶液存在時,這種變化的速度大大加快。一把好端端的錫壺,會“自動”變成一堆粉末。這種錫的“疾病”還會傳染給其他“健康”的錫器,被稱為“錫疫”。造成錫疫的原因,是由于錫的晶格發(fā)生了變化:在常溫下,錫是正方晶系的晶體結(jié)構(gòu),叫做白錫。當(dāng)你把一根錫條彎曲時,??梢月牭揭魂囙赅曷?,這便是因?yàn)檎骄档陌族a晶體間在彎曲時相互摩擦,發(fā)出了聲音。在13.2℃以下,白錫轉(zhuǎn)變成一種無定形的灰錫。于是,成塊的錫便變成了一團(tuán)粉末。
錫不僅怕冷,而且怕熱。在161℃以上,白錫又轉(zhuǎn)變成具有斜方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的斜方錫。斜方錫很脆,一敲就碎,展性很差,叫做“脆錫”。白錫、灰錫、脆錫,是錫的三種同素異性體。
1990年以來我國廢鋁進(jìn)口量持續(xù)上揚(yáng),已從當(dāng)時的5500噸逐步上升至2003年的65.3萬噸。而廢鋁的出口量每年卻很少,一般僅有幾千噸。2004年1-11月,我國直接進(jìn)口廢雜鋁105萬噸,累計同比增長79.4%。而同期廢鋁共出口3367噸,累計同比減少66%。
我國廢鋁進(jìn)口逐年擴(kuò)大,已造成出口國當(dāng)?shù)貜U鋁價格快速上揚(yáng),從而引起了當(dāng)?shù)貜U鋁冶煉廠的抵制。同時,這些國家已意識到發(fā)展本國再生鋁產(chǎn)業(yè)的重要性,因此對廢雜鋁的出
口采取了限制政策。如2000年,俄羅斯政府對廢雜銅和廢雜鋁的出口提高了稅率(采取了50%的稅率)。預(yù)計2005年我國廢鋁進(jìn)口增長將會明顯放緩。
當(dāng)鋁使用達(dá)到一定期限后,便開始進(jìn)入回收期。我國鋁制品的報廢期為15年,廢鋁的回收率在75%左右。1990年我國原鋁消費(fèi)總量約83萬噸,廢鋁消費(fèi)預(yù)計25萬噸,累計鋁消費(fèi)量達(dá)108萬噸。15年后,也就是2005年,我國國內(nèi)可回收廢鋁數(shù)量應(yīng)在81萬噸左右。
原鋁的消費(fèi)是再生鋁回收利用的基礎(chǔ),原鋁消費(fèi)15年前的增長速度基本上就是廢鋁的增長速度。20世紀(jì)90年代后,我國鋁消費(fèi)開始迅速增長,1990年國內(nèi)市場原鋁消費(fèi)量為83萬噸,直到2003年,我國原鋁消費(fèi)量達(dá)到511萬噸,年均遞增率超過16%。由于我國廢鋁回收期為15年,因此可以得出2005年開始,我國廢鋁回收將進(jìn)入高速增長的階段,預(yù)計年遞增16%以上。
據(jù)國際機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計,2002年再生鋁在鋁生產(chǎn)總量中的比例,發(fā)達(dá)國家平均為30.9%。
1992-2002年,西方國家鋁總產(chǎn)量從2036萬噸增至2546萬噸,其中再生鋁產(chǎn)量從547萬噸增至786萬噸,增長43.7%,增幅遠(yuǎn)高于原鋁。2001年全球再生鋁的人均消費(fèi)量為2公斤,美國為12.56公斤,而我國的只有1.02公斤,僅為世界人均消費(fèi)量的1/2,因此,我國廢鋁發(fā)展空間很大,前景廣闊。
長期以來,我國鋁消費(fèi)已經(jīng)達(dá)到了一個驚人的數(shù)字,截止到2003年底,積蓄的鋁已達(dá)5203.52萬噸,這表明今后可提供的廢鋁資源是有保證的,會一年比一年多。另一方面,我國在很多領(lǐng)域已進(jìn)入了更新?lián)Q代的周期,汽車、家電、電腦、,其每年的淘汰量相當(dāng)大。同時,電力、電纜、機(jī)電設(shè)備、電子、通訊、交通、建筑、裝修業(yè)淘汰的再生金屬資源也與日俱增。據(jù)測算,2004-2010年我國廢鋁還可再積蓄約4300萬噸。