在常規(guī)的錫火法冶煉中,所排出的錫渣主要有還原熔煉渣(又稱富錫渣)和錫精煉渣(如火法精煉除銅后所得的錫渣)。這兩種渣均需處理以回收有價金屬。錫精礦還原熔煉產(chǎn)出的富錫爐渣,含錫7%～9%,重?zé)掃@樣的爐渣成棄渣的工作,是錫冶金流程中重要的作業(yè)之一。錫渣中的錫,一部分是以很細的錫粒的形態(tài),另一部分是以Sn0、Fe0、Ca0等的復(fù)硅酸鹽的形態(tài)而存在其中。中國在20世紀60年代初采用鼓風(fēng)爐和反射爐熔煉貧化法,1965年后,采用煙化爐處理技術(shù),錫揮發(fā)率可達98%以上,廢渣含錫0.1%～0.25%,低可降到0.09%以下。錫精礦還原熔煉時,鉭、鈮、鎢隨之進入富錫爐渣,采用濕法流程,可分別使鉭、鈮、鎢呈氧化物副產(chǎn)回收。粗錫精煉時,排出的渣依精煉方法不同而成分不一樣,但就含錫量來說,都屬于富錫渣。錫精煉除銅產(chǎn)出的錫渣,含Sn50%～65%,Cu10%～20%,S9%左右,可采用浮選焙燒硫酸浸出工藝或焙燒浸出一電沉積工藝,分別使銅以硫酸銅和電解銅的形式回收,錫殘留于錫渣中,返回冶煉錫,在工藝過程中,銅的回收率在80%以上。在不同情況下,精煉渣中銅、銻含量高時,可把它重?zé)挸蓮?fù)雜的sn—Pb—Sb—Cu合金,以備制造巴比妥合金。
廢錫回收，再生錫的是鐵廢料回收錫，回收方法在不斷完善之中，以加氧化劑電解法有發(fā)展前途。從含錫合金廢料回收錫應(yīng)以直接用于生產(chǎn)新合金為其發(fā)展方向。熱鍍錫逐漸被電鍍錫所取代，熱鍍錫渣量也隨之下降。
波峰焊時焊錫處于熔化狀態(tài)，其表面的氧化及其與其它金屬元素作用生成些殘渣都是不可避免的，但是合理正確地使用波峰焊設(shè)備和及時地清理對于減少錫渣也是關(guān)重要的。
波峰焊錫渣、嚴格控制波峰焊爐溫
對于錫條而言，其正常使用溫度為240～250℃。使用方要經(jīng)常用溫度計測量爐內(nèi)溫度并評估爐溫的均勻性，即爐內(nèi)四個角落與爐的溫度是否致。需要指出的是，不能單看波峰爐上儀表的顯示溫度，因為事實上儀表的顯示溫度與實際爐溫通常會存在偏差。這偏差與設(shè)備制造商及設(shè)備使用時間均有關(guān)系。
對波峰焊波峰高度進行控制
波峰焊波峰高度的控制不僅對于焊接質(zhì)量非常重要，對于減少錫渣也有幫助。先，波峰不宜過高，般不應(yīng)超過印刷電路板厚度方向1/3，也是說波峰端要超過印刷電路板焊接面，但是不能超過元器件面。同時波峰高度的穩(wěn)定性也非常重要，這主要取決于設(shè)備制造商。從原理上講，波峰越高，與空氣接觸的焊錫表面越大，氧化也越嚴重，錫渣越多。另一方面，如果波峰不穩(wěn)，液態(tài)焊錫從峰回落時容易將空氣帶入熔融焊錫內(nèi)部，加速焊錫的氧化。
對波峰焊錫爐的清理
經(jīng)常性地清理波峰焊錫爐表面是的。否則，從峰上回落的焊錫落在錫渣表面上，由于缺乏良好的傳熱而進入半凝固狀態(tài)，如此惡行循環(huán)也會導(dǎo)致錫渣過多。
對波峰焊錫條添加的控制
波峰焊在每天/每次開機前，都應(yīng)該檢查下爐面高度。先不要開波峰，而是加入錫條使錫爐里的焊錫達到滿狀態(tài)。然后開啟加熱裝置使錫條熔化。由于，錫條的熔化會吸收熱量，此時的爐內(nèi)溫度很不均勻，應(yīng)該等到錫條完全熔解、爐內(nèi)溫度達到均勻狀態(tài)后才能開波峰。適時補充錫條，有助于減小焊接面與焊錫面間的高度差，即減小焊錫波峰與空氣的接觸面積，也能減小錫渣的產(chǎn)生。
波峰焊錫渣的處理措施應(yīng)用形式有哪幾種？
1．外表氧化膜
錫爐中的熔融焊料在高溫下，經(jīng)過其在空氣中的暴出面和氧彼此觸摸發(fā)作氧化。這種氧化膜要構(gòu)成于錫爐中相對停止的熔融焊料外表呈皮膜狀，要成分是SnO。只需熔融焊料外表不被損壞，它能起到阻隔空氣的效果，維護內(nèi)層熔融焊料不被持續(xù)氧化。
2．黑色粉末
這種粉末的顆粒都很大，發(fā)生于熔融焊料的液面和機械泵軸的交界處，在軸的周圍呈圓形散布并堆積。軸的高速旋轉(zhuǎn)會和熔融焊料發(fā)作沖突，但因為熔融焊料的導(dǎo)熱性很好，軸周圍熔融焊料的溫度并不比其它區(qū)域的溫度高。黑色粉末的構(gòu)成并不是應(yīng)為沖突溫度的升高所構(gòu)成的，而是軸旋轉(zhuǎn)構(gòu)成周圍熔融焊料面的漩渦，氧化物受沖突隨軸運動而球化。
3．氧化渣
機械泵波峰發(fā)作器中，存在著劇烈的機械拌和效果，在熔融焊料槽內(nèi)構(gòu)成劇烈的漩渦運動，再加上描繪的不合理構(gòu)成的熔融焊料面的劇烈翻滾。這些漩渦和翻滾運動構(gòu)成的吸氧表象，空氣中的氧不斷被吸入熔融焊料內(nèi)部。因為吸入的氧有限，不能使熔融焊料內(nèi)部的氧化進程進行得像液面那樣充沛，因而在熔融焊料內(nèi)部發(fā)生很多銀白色沙粒狀的氧化渣。
波峰焊錫爐如何保養(yǎng)，可分四部份：
1．機械部分：如果機臺運轉(zhuǎn)時太長，未保養(yǎng)，點檢會出現(xiàn)螺絲松脫，齒輪牙輪密和度不好，鏈條速度減慢，傳動軸可能生銹導(dǎo)致軌道變形，會導(dǎo)致掉板、卡板現(xiàn)象，出現(xiàn)爐后品質(zhì)不良，軌道水平變形等狀況。既影響了機械的本身性能又浪費了生產(chǎn)時間。
2．發(fā)熱管部分：如果使用時間過長未對發(fā)熱管保養(yǎng)和更換，會出現(xiàn)發(fā)熱管發(fā)熱溫度不均勻，發(fā)熱管老化，斷裂，SMT回流焊爐會影響貼片元件的熔錫焊接效果。這樣既對品質(zhì)沒有又浪費了生產(chǎn)時間，更會增加機械成本、人工成本和物料成本。
3．電氣部分：如果機臺連轉(zhuǎn)時太長未保養(yǎng)，檢修或未更換一些部件，會產(chǎn)生電氣部件，電線的絕緣電阻，使之導(dǎo)電性能不強，接觸不良，在通電時會拉孤光，短路，此時電路中的電流會成倍增長，可能燒壞電氣部件，儀表。不謹使機械設(shè)備電氣嚴重受損，耽誤生產(chǎn)而且對人體的傷害后果難以預(yù)測。
4．噴霧部份：如果長時間生產(chǎn)不對噴霧系統(tǒng)進行保養(yǎng)會導(dǎo)致光電感應(yīng)失靈，PLC程序控制不準確，與軌道馬達噴霧馬達同步的識碼器識別資料不準確、噴霧馬達速度減慢等故障。
波峰焊錫爐此故障會影響助焊劑噴霧不均勻，噴嘴堵塞，壓力不夠，流量減少，助焊劑水分增多等現(xiàn)象。不僅影響了爐后的品質(zhì)還增加了爐后檢修人員。
錫渣產(chǎn)生的原因和避免措施：
錫條熔化后，錫液表面的氧化及其內(nèi)合金屬元素（主要是Cu）作用生成一些殘渣都是不可避免的，即熔融錫液表面不斷氧化形成錫渣，從而導(dǎo)致焊料的損耗加大，相對增加了產(chǎn)品成本。出現(xiàn)少量的錫渣是正常的，但如果錫渣量過多，或打渣間隔時間太短，可能是工藝設(shè)計上存在問題，或者錫條質(zhì)量不合格。
錫條在使用過程中錫渣過多的原因主要有以下幾方面原因：
對于手浸爐來說，錫渣多且錫面有時發(fā)黃或發(fā)紫，此情況可能是操作過程中爐溫過高或錫爐用了太長時間沒有清爐，造成抗氧化損耗過多而起不到作用，這種情況只要加入少量抗氧化劑或進行清爐，再控制好錫爐的溫度就可以解決。
波峰爐，要分清錫渣是否正常，一般黑色粉末狀的錫渣是正常的，而豆腐狀的錫渣卻不正常，針對不正常的豆腐狀錫渣的產(chǎn)生和原因有以下原因：人為原因，錫條補充不及時，加錫條的合適時候是始終保持錫面和峰頂?shù)木嚯x要短。
每天/每次開機前，檢查一下爐面高度。先不要開波峰，而是加入錫條使錫爐里的焊錫達到滿狀態(tài)。然后開啟加熱裝置使錫條熔化。
有錫渣產(chǎn)生，可采用錫渣還原粉控制。
項目名稱：回收錫渣
項目說明：
靜態(tài)熔融焊料的氧化根據(jù)液態(tài)金屬氧化理論,熔融狀態(tài)的金屬表面會強烈的吸附氧,在高溫狀態(tài)下被吸附的氧分子將分解成氧原子,氧原子得到電子變成離子,然后再與金屬離子結(jié)合形成金屬氧化物.暴露在空氣中的熔融金屬液面瞬間即可完成整個氧化過程,當(dāng)形成一層單分子氧化膜后,進一步的氧化反應(yīng)則需要電子運動或離子傳遞的方式穿過氧化膜進行,靜態(tài)熔融焊料的氧化速度逐漸減小;熔融的SnCu0.7比Snpb37合金氧化的要快。
畢林-彼德沃爾斯(PillingBedworth)理論表明:金屬氧化膜是否致密完整是抗氧化的關(guān)鍵,而氧化膜是否致密完整主要取決于金屬氧化后氧化物的體積要大于金屬氧化前金屬的體積;熔融金屬的表面被致密而連續(xù)氧化膜覆蓋,阻止氧原子向內(nèi)或金屬離子向外擴散,使氧化速度變慢.氧化膜的組成和結(jié)構(gòu)不同,其膜的生長速度和生長方式也有所不同;熔融SnCu0.7和Snpb37合金從260℃以同等條件冷卻凝固后,SnCu0.7的表面很粗糙,Snpb37的而表面較細膩.從這一角度反映了液態(tài)SnCu0.7合金氧化膜得致密完整度較Snpb37要差。
他們在研究中發(fā)現(xiàn),在沒到達氧化壓之前,熔融錫液具有抗氧化能力.壓力達到410－4Pa至8.310－4Pa范圍時,氧化開起發(fā)生.在這個氧分壓界限上,觀察到了在熔融錫表面氧化物小島的生長.這些小島的表面非常粗糙,并且從清潔錫表面的X射線鏡面反射信號一致減少,這種現(xiàn)象可以證明氧化碎片的存在.表面氧化物的X射線衍射圖案不與任何已知的Sn氧化物相相匹配,而且只有兩個Bragg峰出現(xiàn),它的散射相量是3/2,并觀察到強度很明確的面心立方結(jié)構(gòu).通過切向入射掃描(GID)測量了熔融液態(tài)錫表面結(jié)構(gòu),并與已知錫氧化物進行比較.可以說熔融液態(tài)錫在此溫度和壓力情況下,在純氧中的氧化物相結(jié)構(gòu)不同于SnO或SnO2。
另外,不同溫度下SnO2與PbO的標(biāo)準生成自由能不同,前者生成自由能低,更容易產(chǎn)生,這也在一定程度上解析了為什麼無鉛化以后氧化渣大量的增加.表一列出了氧化物的生成Gibbs自由能,可以看出SnO2比其他氧化物更易生成.通常靜態(tài)熔融焊錫的氧化膜為SnO2和SnO的混合物.氧化物按分配定律可部分溶解于熔融的液態(tài)焊料,同時由于溶差關(guān)系使金屬氧化物向內(nèi)部擴散,內(nèi)部金屬含氧逐步增多而使焊料質(zhì)量變差,這在一定程度上可以解釋為何經(jīng)過高溫提煉(或稱還原)出來的合金金屬比較容易氧化,且氧化渣較多;氧化膜的組成,結(jié)構(gòu)不同,其膜的生常速度,生長方式和氧化物在熔融焊料中的分配系數(shù)將會有很大差異,而這又和焊料的組成密切相關(guān).此外,氧化還和溫度,氣相中氧的分壓,熔融焊料表面對氧的吸收和分解速度,表面原子和氧原子的化合能力,表面氧化膜的致密度,以及生成物的溶解,擴散能力等有關(guān).
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