3.12.1锡真空精炼的基本原理.pdf

主讲人：刘润琪

•锡真空精炼的基本原理

常压下火法精炼除杂的缺点

•金属易于氧化产生大量的浮渣，这些渣子成分复杂，

必须分别加以处理，增加了作业过程，降低了锡的直

收率，而且在常压下操作，金属挥发进入烟尘造成飞

扬损失，污染了作业环境，特别是有些杂质元素的氧

化物具有毒性，对操作者造成危害。

•锡真空精炼的基本原理

真空精炼的优点

•真空精炼是在密闭的容器中进行，因此能克服了一般

火法精炼的这类缺点。真空精炼最初用于粗铅精炼脱

锌，以及从粗铅脱银所产生的锌壳中回收锌，均取得

了好的效果。

•锡真空精炼的基本原理

真空精炼的原理

•真空精炼的原理是根据各种金属及化合物饱和蒸气压

的不同以及产生气体的过程，低沸点的金属及其化合

物优先于较高沸点的金属及其化合物挥发，从而达到

提取金属或提纯的目的。

•锡真空精炼的基本原理

焊锡真空精炼

•焊锡主要是锡、铅、铋合金，利用铅、铋沸点比锡要

低，蒸气压大的特性，用真空蒸馏脱铅、铋，蒸馏过

程是在多层塔盘的真空炉中进行的，控制温度在

1437K-1523K，真空度13.33-66.66Pa，蒸馏过程也

可以实现可连续操作。

•锡真空精炼的基本原理

表3-12锡、铅、铋、砷、锑的蒸气压随温度变化

•锡真空精炼的基本原理

真空精炼从粗锡合金中蒸发分离杂质组元的机理

大致可分为五步：蒸发组元在合金主熔体中的扩散；

蒸发组元在靠熔体一侧边界层中的扩散；蒸发组元在合

金熔体自由表面蒸发[i]=i（g）；i（g）靠气相一侧的边

界中的扩散，i（g）在气相中的扩散。

•锡真空精炼的基本原理

限制性环节分析

•因杂质组元i的蒸发在熔体边界层内会形成温度梯度，通常由于液

态锡合金的导热性良好以及由于温差而引起的自然对流使温度梯

度减小，熔体内的传热和扩散不是整个蒸发过程的限制环节。由

于冷凝温度低，冷凝过程也可被排除在限制性环节之外。组元i（g）

在气相中由于扩散系数D汽较大，加之真空中残余气体和未冷凝

蒸气都很少，显然气相中的扩散阻碍是小的。剩下可能的限制性

环节为：液—气转变蒸发环节和i组元在熔体一侧边界层内的扩散

环节。

•锡真空精炼的基本原理

影响扩散速度的因素

•1.浓度差的影响；

•2.温度的影响；

•3.合金熔体的流动状态（即搅拌情况）的影响；

•4.自由表面的影响；