주석: 청동기 시대에서 현대 산업까지 - 용도, 생산, 미래

배경

주석(Sn, 라틴어 stannum 유래)은 내식성과 타 금속 코팅 능력으로 귀중한 은백색 금속. 일상에서 강철 캔 보호층, 청동(주석+구리) 합금, 납땜(주석+납), 많은 치약 불소 화합물로 접합니다.

역사 기록은 주석 사용을 약 기원전 3500년 현대 터키까지 거슬러 올라갑니다. 초기 금속공예가들이 주석을 구리에 첨가하면 더 단단한 합금인 청동이 되어 더 날카롭고 오래가는 도구와 무기 제작 가능함을 발견. 이 돌파구로 약 2,000년 지속된 청동기 시대 개막, 전 세계 주석 공급원 탐색 촉발. 영국의 풍부 매장량 지중해권에 비밀리 거래, 기원전 310년 그리스 탐험가 피테아스가 현재 콘월 인근 광산 발견. 로마의 43년 브리튼 정복은 부분적으로 주석 무역 통제 욕구 때문.

주석 영향력은 유럽 넘어 확장. 기원전 2500-2000년 태국 코라트 고원 장인들이 청동 생산, 기원전 1600년 베트남 이미 청동 쟁기 사용. 아메리카에서 멕시코와 페루가 16세기 스페인 도착 전 이미 주석 인지.

로마 기술자들이 구리 용기 주석 코팅해 광택 보존, 14세기 철에도 확산. 17세기 중반 주석도금강판(주석 코팅 얇은 철판) 등장으로 금속 용기 대량 생산 가능. 1810년 피에르 뒤랑 밀봉 주석 캔 특허, 19세기 중반 주석 캔이 식품 저장용 유리병 대체.

미국 발명가 아이작 바빗 1839년 주석, 안티모니, 구리 합금 '바빗 메탈' 개발, 베어링 표준으로 고속 기계와 수송 발전 견인.

1952년 필킹턴 플로트 글라스법(용융 주석 냉각욕 활용) 등장으로 연마 없이 초평판 시트 글라스 생산, 유리 산업 혁명.

오늘날 말레이시아, 볼리비아, 인도네시아, 태국, 호주, 나이지리아, 잉글랜드가 글로벌 주석 대부분 공급. 미국 주요 매장량 없음.

원재료

지각에 주석 함유 광석 9종이나 상업 채광은 카시테라이트만. 가공에 석회석, 실리카, 소금, 탄소(석탄 또는 연료유) 필요. 불순물 수준 높으면 추가 시약 필요.

제조 공정

채광 방식은 매장지 유형별 상이. 볼리비아와 잉글랜드 심층 광산은 0.8-1.0% 주석 광석 채굴, 동남아 표면 자갈 매장지는 0.015%까지 저품위. 세계 주석 80% 이상이 이 저품위 자갈 소스에서 나옵니다.

채광

수위 아래 자갈은 인공 연못에서 플로팅 드레지(체인 구동 버킷 또는 회전 커터)로 준설. 선상 스크리닝으로 토양, 모래, 돌 분리 후 육상 이송.
건조 매장지 고압 수류로 파쇄, 결과 슬러리 연못 저장 후 우든 트러프(팔롱) 펌핑, 무거운 주석 광석 리플 뒤에서 침전. 주기적 덤핑으로 광석 수집 후 추가 가공.

선광

광석 진동 스크린, 분류조, 선택적 부유조 통과해 미세 실트와 부유 입자 분리.
건조 후 자기 분리, 주석 정광 70-77% 순도 도달, 주로 카시테라이트.

제련

정광을 탄소(석탄 또는 오일)와 ~2550°F(1400°C) 가열. 일산화탄소 카시테라이트 환원해 조주석 생성, 석회석과 모래가 실리카나 철 불순물과 슬래그 형성.
주석이 슬래그와 결합 가능해 2차로 슬래그에 추가 탄소, 스크랩 철, 석회석 넣어 재용융해 주석 추가 회수. 3차 패스로 잔여 슬래그에서 '하드헤드' 주석 추출.