錫是人類最早發現和使用的金屬之一。早在商代,我們的祖先就能用錫、銅、鉛生產青銅器皿。云南個舊錫礦早在公元前就已被開采。
由于錫質軟有延展性、化學性質穩定,抗腐蝕、易熔,摩擦系數小,錫鹽無毒,因此錫和錫合金在現代國防、現代工業、尖端科學技術和人類生活中得到了廣泛的應用。
中國錫資源豐富,長期以來一直是錫的生產大國,儲量和產量均居于世界前列。
錫礦發展簡史
錫礦早在公元前3700年埃及人就已用錫。公元前1800年,中國就有了青銅制品。我國商代后期是青銅器極盛的時代,是青銅工藝發展的第一個高峰。1939年出土于河南安陽武官村的我國著名的司母戊大鼎,就是這個時期的產物,重達875kg的司母戊大鼎是我國目前出土青銅器中最大的,也是世界青銅器中所罕見的。
云南個舊早在公元前就已開采錫礦。清朝乾隆以來,錫業漸興,迄清末民初,錫業大盛。據海關記錄,從1889年至1939年,個舊共出口錫300,766t。廣西、湖南產錫歷史也較長,據載,宋元豐元年產錫2,321,898斤,其中賀州年產錫878,950斤。大廠在宋朝采銀,至清初采錫。
本世紀以來,我國一些重要的錫礦區都做過一些程度不等的地質調查。比較重要的有:1898~1910年M.Lecrele及J.Deprat、1914年丁文江對個舊的調查;1934~1940年孟憲民等對個舊進行了1∶5萬~1∶1萬地形地質和坑、硐地質調查;1941年顧功敘等在個舊老廠進行了電法物探試驗。
1941~1949年李四光等對廣西富(川)賀(縣)鐘(山)作過礦區及區域地質調查;1945年謝家榮著《湘桂交界富賀鐘江砂錫礦紀要并泛論中國錫礦之分布》。孟憲民等對湖南香花嶺錫礦床也作過調查,1936年著有《湖南臨武香花嶺錫礦地質》。
錫礦新中國成立以后,為了滿足我國錫工業發展的需要,開展了大規模的普查勘探工作。50年代首先對個舊錫礦進行勘查,至50年代中期就探明了一系列大、中型砂錫礦床,60年代提交了老廠、松樹腳等幾個原生錫礦勘探報告。廣西大廠錫礦也于1955年開始工作,從前人開采老峒和“三條小礦脈露天”著手,找到一系列大而富的錫多金屬礦床。50年代還開展了廣西富賀鐘和廣東海陸豐以砂錫為主的普查勘探工作,很快探明了工業儲量。隨著1∶20萬和1∶5萬區域地質調查、礦產普查的開展和物化探方法的廣泛應用,60年代以來不僅在一些老礦區及外圍不斷有新的發現,還發現了一些新的錫礦區、帶和新的錫礦類型,如80年代查明的滇西錫礦帶(其中西盟等錫礦已投入開發)、80年代發現和評價的首例大型斑巖型錫礦——廣東信宜銀巖錫礦。
經過40多年的地質調查和普查勘探工作,我國已形成了以個舊、大廠和平桂為骨干的錫礦工業基地,成為世界首要的錫生產大國。
錫礦原料特點
錫是一種銀白色金屬,具強光澤,相對密度為7.0,熔點低(230℃),硬度為3.75,質軟延展性好。錫在地殼中含量僅2×10-6~3×10-6。錫屬于親銅元素組,但在巖石圈上部又具有親氧和親硫的兩性特征。錫與硫起作用時形成兩種化合物:一硫化錫和二硫化錫,它們在高溫下具有較強的揮發性。錫與氧也能化合,產生一氧化錫和二氧化錫。雖然錫具有二價和四價兩種價態,但在自然條件下,四價化合物較為穩定,尤其是氧化錫(SnO2),它是地殼上最穩定的化合物之一。
自然界已知的含錫礦物有50多種,主要錫礦物大約有20多種(表3.13.1)。目前有經濟意義的主要是錫石,其次為黃錫礦。某些礦床中,硫錫鉛礦、輝銻錫鉛礦、圓柱錫礦,有時黑硫銀錫礦、黑硼錫礦、馬來亞石、水錫石、水鎂錫礦等也可以相對富集,形成工業價值。
(1)錫石:
化學組成為SnO2,Sn 78.8,O 21.2。四方晶系,晶體呈雙錐狀、錐柱狀,有時呈針狀。常含混入物鐵、鈮、鉭,此外尚可含錳、鈧、鈦、鋯、鎢及分散元素銥、鎵等。Fe3+的存在,常影響錫石的磁性、顏色、比重。錫石是錫的主要原料來源。
(2)黃錫礦:
又名黝錫礦,化學組成為Cu2FeSnS4,Cu 29.58、Fe 12.99、Sn 21.61、S 29.82。四方晶系。晶體少見,呈假四面體、假八面體、板狀等形態。黃錫礦在廣西含錫硫化物交代礦床和充填型鎢錫礦床、湖南高中溫熱液型鉛鋅礦床中較常見。
(3)輝銻錫鉛礦:
化學組成為Pb5Sb2Sn3S14,Pb 49.71、Sb 11.64、Sn 17.04、S 21.51,成分中有鐵、鋅等的混入。晶體薄板狀,常彎曲,雙晶復雜。集合體為塊狀、放射狀或球狀。與輝銻鉛礦和黃錫礦一起產出,亦產于錫礦礦脈中。
(4)硫錫鉛礦:
化學組成為PbSnS2,Pb 53.05、Sn 30.51、S 16.44。斜方晶系。晶體呈板狀,外形近于四方形。通常為塊狀集合體。常與錫石、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦一起產于錫礦礦脈中。
(5)圓柱錫礦:
化學組成為Pb3Sb2Sn4S14。斜方晶系。成圓筒狀或塊狀和球形的集合體。與輝銻錫鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦一起產在錫礦脈中。