錫對(duì)人類歷史有直接的影響,主要是因?yàn)榍?a target='_blank' style='color: blue' >銅,然而它也可以作為其自身使用,一個(gè)錫環(huán)和朝圣瓶在第十八王朝(公元前1580-1350)的埃及墳?zāi)贡话l(fā)現(xiàn)。中國(guó)人開(kāi)采錫大約在公元前700年,在云南地區(qū)。純凈的錫也被發(fā)現(xiàn)于馬丘比丘,印加人的山上城堡。
當(dāng)銅與約百分之5的錫鑄成合金,它就會(huì)產(chǎn)生青銅,不僅會(huì)使熔點(diǎn)變低,也能使其更易于加工,但生產(chǎn)出來(lái)的金屬則會(huì)更堅(jiān)硬,是工具和武器的理想材料。青銅器時(shí)代是一個(gè)被認(rèn)可的文明發(fā)展的階段。青銅是如何被發(fā)明的我們不知道,但埃及,美索不達(dá)米亞,和印度河流域的人們?cè)诖蠹s公元前3000年就開(kāi)始使用它了。
錫,tin,是個(gè)古英文字,Sn的符號(hào)由stannum而來(lái),這是錫的拉丁名,史前時(shí)代即已發(fā)現(xiàn)。因?yàn)樗炔粫?huì)生銹,又能抵抗外來(lái)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。
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。最重要的錫礦是錫石,化學(xué)成分為二氧化錫。煉錫比煉銅、煉鐵、煉鋁都容易,只要把錫石與木炭放在一起燒,木炭便會(huì)把錫從錫石中還原出來(lái)。很顯然,古代的人們?nèi)绻谟绣a礦的地方燒篝火烤野物時(shí),地上的錫石便會(huì)被木炭還原,銀光閃閃的、熔化了的錫液便流了出來(lái)。正因?yàn)檫@樣,錫很早就被人們發(fā)現(xiàn)了。
人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬是金,但沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。而最早發(fā)現(xiàn)并得到廣泛應(yīng)用的金屬卻是銅和錫。錫和銅的合金就是青銅,它的熔點(diǎn)比純銅低,鑄造性能比純銅好,硬度也比純銅大。所以它們被人類一發(fā)現(xiàn),便很快得到了廣泛的應(yīng)用,并在人類文明史上寫下了極為輝煌的一頁(yè),這便是“青銅器時(shí)代”。后來(lái),由于鐵的發(fā)現(xiàn)和使用,青銅在我們祖先的生產(chǎn)和生活中才逐漸退居次要地位。但這并沒(méi)有使錫在人類發(fā)展史上,變得無(wú)足輕重,相反,隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,以及尖端科技部門中,有了愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用,古老的金屬正日益重新煥發(fā)它的青春!
在地殼中,錫的含量是較少的,平均含量只有0.004%,所以錫是一種比較稀貴的金屬。經(jīng)過(guò)多年的研究證明,錫礦床的形成和地殼深處的巖漿活動(dòng)密切相關(guān)。
大約距今7千萬(wàn)年到1億年前,地球上巖漿活動(dòng)劇烈。巖漿由地下深處上升時(shí),由于溫度、壓力等的改變,巖漿中一些易凝固的礦物首先結(jié)晶出來(lái),剩下的殘余巖漿的一部分侵入巖石空隙中,其中的錫的化合物發(fā)生水解生成含錫的錫石。一部分繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),特別是其中含有大量揮發(fā)性物質(zhì)的巖漿,活動(dòng)能力特別強(qiáng),它們就象是鍋爐里的高壓蒸汽一樣,見(jiàn)縫就鉆,無(wú)孔不入。而錫元素卻有個(gè)“怪癖”,就是最喜歡和氟氯等揮發(fā)性物質(zhì)“交朋友”,它們結(jié)合生成揮發(fā)性化合物。當(dāng)這些氣液狀態(tài)的物質(zhì)沿著裂隙侵入到周圍的巖石中時(shí),在高溫高壓下由于物質(zhì)的置換反應(yīng)而使一部分錫元素結(jié)晶出來(lái)形成錫礦床;這時(shí),剩下的最后一部分含揮發(fā)性物質(zhì)的氣液繼續(xù)前進(jìn),一直沖到凝固著花崗巖的頂部或花崗巖體以外的地方,逐漸變?yōu)闊崴芤骸_@時(shí),由于環(huán)境的改變,錫的氟化物和氯化物同時(shí)發(fā)生水解,也形成了錫礦床。當(dāng)然,上面所說(shuō)的并不是錫礦的全部成因,有的時(shí)候,在靠近地表的地方,由于長(zhǎng)期受地下水中的氧和二氧化碳的作用,還會(huì)使與錫共生的硫化礦物變成氧化礦物,從而變成錫石——氧化物礦床。
上面給大家介紹的僅是原生錫礦床的一般成因。但是,錫礦床的演變并未以此停止,特別是那些靠近地表的錫礦床,經(jīng)過(guò)外力的風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)、堆積作用會(huì)進(jìn)一步演變成“次生錫礦床”。
此外,錫還會(huì)和好多種礦物結(jié)合在一起,形成錫的共生礦床。
現(xiàn)在,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的錫礦物在18種左右。其中最主要的一種叫做錫石,是目前煉錫的主要原料。在自然界里,純凈的錫石是很少的,常見(jiàn)的錫石大多數(shù)都是深棕黑色或褐色,這是因?yàn)樗鼈兒需F、錳等元素之故。錫石的硬度較大,用小刀也刻不動(dòng);此外,錫石的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,在常溫常壓下,幾乎不溶解于任何化學(xué)溶劑。所以錫石任憑風(fēng)刀霜?jiǎng)腿諘裼炅艿钠茐摹H蓊伻耘f不改。
錫石還不是錫。錫石要經(jīng)過(guò)礦工的辛勤勞動(dòng),從地下開(kāi)采出來(lái),并用各種方法去掉它所含的雜質(zhì),然后把錫石和焦炭、石英或石灰石放在一起燃燒,最后得到的才是金屬錫。
金屬錫很柔軟,用小刀就能切開(kāi)它;具有銀白色的光澤,它的展性很好,能展成極薄的錫箔,厚度可以薄到0.04毫米以下。不過(guò),它的延性比較差,一拉就斷,不能拉成細(xì)絲。它的熔點(diǎn)很低,只有232℃,因此,只要用酒精燈或蠟燭火焰就能使它熔化成象水銀一樣的流動(dòng)性的液體。
此外,錫既怕冷也怕熱。這是怎么回事呢?原來(lái)錫在不同的溫度下,有3種性質(zhì)大不相同的形態(tài)。在-13.2~161℃的溫度范圍內(nèi),錫的性質(zhì)最穩(wěn)定,叫做“白錫”。如果溫度升高到160℃以上,白錫就會(huì)變成一碰就碎的“脆錫”。錫對(duì)于寒冷的感覺(jué)十分敏銳,每當(dāng)溫度低到零下13.2℃以下時(shí),它就會(huì)由銀白色逐漸地轉(zhuǎn)變成一種煤灰狀的粉,這叫做“灰錫”。另外,從白錫到灰錫在轉(zhuǎn)變還有一個(gè)有趣的現(xiàn)象,這就是灰錫有“傳染性”,白錫只要一碰上灰錫,哪怕是碰上一小點(diǎn),白錫馬上就會(huì)向灰錫轉(zhuǎn)變,直到把整塊白錫毀壞掉為止。人們把這種現(xiàn)象叫做“錫疫”。幸好這種病是可以治療的,把有病的錫再熔化一次,它就會(huì)復(fù)原。
歷史上就曾發(fā)生過(guò)這樣一件事:1912年,斯科特、鮑爾斯、威爾遜、埃文斯、奧茨一行人登上冰天雪地的南極洲探險(xiǎn),他們帶去的汽油全部離奇地漏光了,致使燃料短缺,探險(xiǎn)隊(duì)遭到了全軍覆滅的滅頂之災(zāi)。原來(lái)汽油桶是用錫焊接的,一場(chǎng)錫疫使汽油漏得無(wú)影無(wú)蹤,造成這樣一場(chǎng)慘禍。
那么,既怕熱又怕冷的錫究竟有什么用處呢?
金屬錫可以用來(lái)制成各種各樣的錫器和美術(shù)品,如錫壺、錫杯、錫餐具等,我國(guó)制作的很多錫器和錫美術(shù)品自古以來(lái)就暢銷世界許多國(guó)家,深受這些國(guó)家人民的喜愛(ài)。
金屬錫還可以做成錫管和錫箔,用在食品工業(yè)上,可以保證清潔無(wú)毒。如包裝糖果和香煙的錫箔,既防潮又好看。
金屬錫的一個(gè)重要用途是用來(lái)制造鍍錫鐵皮。一張鐵皮一旦穿上錫的“外衣”之后,既能抗腐蝕,又能防毒。這是由于錫的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定,不和水、較難和各種酸類和堿類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的緣故。目前,鍍錫鐵皮不僅廣泛用于食品工業(yè)上,如罐頭工業(yè),而且在軍工、儀表、電器以及輕工業(yè)的許多部門都有它的身影。
在工業(yè)上,還常把錫鍍到銅線或其他金屬上,以防止這些金屬被酸堿等腐蝕。
錫還有許許多多的親朋好友。錫和它們混合在一起,可以合成許多種性質(zhì)各異用途廣泛的合金。最常見(jiàn)的合金有錫和銻銅合成的錫基軸承合金和鉛、錫、銻合成的鉛基軸承合金,它們可以用來(lái)制造汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、飛機(jī)等承受高速高壓機(jī)械設(shè)備的軸承。
青銅,這一古老的合金,它目前主要用來(lái)制造耐磨零件和耐腐蝕的設(shè)備。
如果在黃銅中加入錫,就成了錫黃銅,它多用于制造船舶零件和船舶焊接條等。素有“海軍黃銅”之稱。
至于錫和鉛的合金,那是大家最熟悉不過(guò)的了,它就是通常的焊錫,在焊接金屬材料時(shí)是很有用的。
在印刷工廠里,所用的鉛字,也就是錫的合金。不過(guò)由于激光印刷技術(shù)的推廣,鉛字將被逐漸淘汰掉。
錫不僅能和許多金屬結(jié)合成各種合金,而且還能和許多非金屬結(jié)合在一起,組成各種化合物,在化學(xué)工業(yè)上,在染料工業(yè)上,在橡膠工業(yè)上,在搪瓷、玻璃、塑料、油漆、農(nóng)藥等工業(yè)上,它們都做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,人們還用錫制造了許多特種錫合金,應(yīng)用于原子能工業(yè)、電子工業(yè)、半導(dǎo)體器件、超導(dǎo)材料,以及宇宙飛船制造業(yè)等尖端技術(shù)部門,這里就不一一細(xì)說(shuō)了。
我國(guó)錫礦資源十分豐富,錫礦的探明儲(chǔ)量為2600萬(wàn)噸,占世界探明儲(chǔ)量的1/4,是世界上錫礦探明儲(chǔ)量最多的國(guó)家。
我國(guó)的錫礦在地區(qū)分布上極不均衡,主要集中分布在云南南部、廣西東北部和西北部。其次是廣東、湖南和江西等省。尤其是位于云南哀牢山區(qū)的個(gè)舊市,是世界已知最大的錫礦藏之一,錫產(chǎn)量居全國(guó)第一,約占全國(guó)錫產(chǎn)量的70%,素有“錫都”之稱。
總之,錫,這古老的金屬。在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的今天,用途將越來(lái)越廣泛,前景將更加廣闊。
錫是人類使用的最古老的金屬之一,隨著錫的工業(yè)用途不斷拓展,錫的開(kāi)采、選礦、冶煉和加工得到了快速發(fā)展,逐步形成了門類齊全的錫產(chǎn)業(yè)。今天,古老的錫仍然是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的關(guān)鍵稀有金屬,號(hào)稱“工業(yè)味精”,廣泛應(yīng)用于電子、信息、電器、化工、冶金、建材、機(jī)械、食品包裝等行業(yè)。世界錫資源主要分布在中國(guó)、印度尼西亞、秘魯、巴西、馬來(lái)西亞、玻利維亞、俄羅斯、泰國(guó)和澳大利亞等國(guó)。截至2011年,我國(guó)錫礦查明資源儲(chǔ)量約150萬(wàn)噸,占全球的28.85%。我國(guó)錫礦主要集中在云南、廣西、湖南、內(nèi)蒙古、廣東和江西,這六省區(qū)錫礦資源儲(chǔ)量約占全國(guó)查明資源儲(chǔ)量的98%。
經(jīng)歷了2010年的強(qiáng)勁復(fù)蘇之后,2011年,我國(guó)精錫消費(fèi)總體進(jìn)入平穩(wěn)時(shí)期。2011年1-12月,全國(guó)錫累計(jì)產(chǎn)量為155,855.34噸,比上年同期增長(zhǎng)了4.89%。2012年1-6月,全國(guó)錫累計(jì)產(chǎn)量為70,156.87噸。