粗锡结晶机除铅铋(removal  of  lead  and  bismuth   from   crude   tin  by  crystallizer)

利用锡的结晶温度和铅锡(铋锡)共晶熔点的不同，控制合适的温度从粗锡中除铅铋的过程，为锡火法精炼流程的一步作业。结晶法是使粗锡在连续温度梯度加热和冷

却作用下，产出晶体和液体，两者逆向运动，晶体中铅和铋的含量不断减少，最后产出精锡；而液体中铅和铋的含量不断增加，铅和铋最后集中到液体粗焊锡中。

中国炼锡厂用结晶法除铅、铋有长久的历史。在20世纪40年代先后采用过箅锡法和油锅调温结晶法，后因油雾大而停止。1950年改为结晶放液法和溜槽结晶法，但精炼速度慢，劳动强度大。昆明工学院李梦庚教授于1955年开始进行螺旋结晶机试验，1966年用工业用螺旋结晶机精炼粗锡获得成功，1975年由云南锡业公司改进为电热连续结晶机，并得到广泛应用。

原理  结晶法以PbSn和Sn-Bi系相图为基础。由图1所示的Pb-Sn系相图可知，在456～505K温度范围内，当富锡侧(含Pb0％～38％)任一成分的合金z温度下降到液相线BC以下，就会析出一部分晶体(B-Sn固溶体)，其含铅量比原来低，而液体的含铅量则比原来高。如果使析出的晶体和液体即时分离，并将管。析出晶体连续升温熔成液体和将液体连续降温析出晶体，则晶体成分就沿AB线移动，直至B点得到纯锡；而液体的成分将沿BC线移动，最后当温度降至456.3K时，即得到接近共晶点成分含铅38.1％的Pb—Sn二元合金。这种二元合金通称为焊锡。

从图2所示的Sn—Bi系相图可以看到，在富锡侧形成a固溶体，且在412K有共晶点，结晶法除铋的原理和除铅的原理相似。

结晶机  主要由结晶槽，螺旋器和传动机构组成。结晶槽为钢板制的“U”形槽，槽体按温度递降的要求用电加热器加热。槽体略倾斜，槽头有精锡排出口，槽尾设有粗焊锡放出管。

工艺 结晶机开始作业时，先供电加热，开动螺旋器，控制转速0.67～1.5r／•min，待各段达到预定温度后，即可加入液体粗锡。锡液用喷水冷却结晶，晶体被螺旋器缓慢地移向槽头，同时逐渐升温，在槽头温度达505K，产出含铅、铋分别低于0.04％、0.015％的精锡。液体不断向下流动，同时逐渐降温，槽尾温度控制在457K左右，产出含铅约32％的粗焊锡。

效果结晶机适用于精炼含铅、铋波动范围大的粗锡。一般含铅超过15％、含铋在1％以下或铅与铋比大于6的粗锡都能用结晶机精炼得到合格精锡。根据型号不同，每台结晶机每天可处理5～30t粗锡，渣率2％～3％，锡的回收率99.8％，吨粗锡电耗40～100kW•h。

结晶机具有设备简单、生产效率高、锡的回收率高和不加任何试剂等优点，不仅中国炼锡厂广泛使用，而且已出口到巴西、英国、泰国、马来西亚、玻利维亚和荷兰等国，被认为是当前最好的精炼除铅、铋的方法。