隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對金屬錫球的純度提出了更高的要求,這是由于主體金屬中的微量雜質(zhì)對主體金屬的性能有很大的影響。為了滿足尖端工業(yè)所需高純度金屬要求,常常采用各種精煉方法來除去或降低雜質(zhì)含量,使主體金屬達到更高的純度。
錫球的標(biāo)準(zhǔn),分為五個品號:三號錫((Sn-3),含錫量99.50%;二號錫(Sn-2),含錫99.80%;一號錫(Sn-1),含Sn99.90%;特號錫(Sn-0),含Sn99.95%;高級錫(Sn-00)含錫99.99%,通常稱為四九錫。主體金屬含量達到五九(99.999%)就稱為高純金屬,常記為5N或9^7;達到六九((99.99990%)就稱為超純金屬,記為6N或9^7;達到七九(99.99999%)就稱為超高純金屬,記為7N或9^7。
由于高純度錫球金屬允許的雜質(zhì)總量是很少的,5N為0.001%。6N為0.0001%,7N的為0.00001。而且,按雜質(zhì)對主金屬性能的影響,需要控制的雜質(zhì)數(shù)目達20種以上,每一種雜質(zhì)的含量更是很微。計量時引入百萬分之一作為計量單位。對于超高純金N的雜質(zhì)含量單位有時還引入更小的十億分之一或萬億分之一作單位。
高純度金屬錫球的雜質(zhì)含量目前尚未統(tǒng)一,但各生產(chǎn)單位和使用單位均有自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或試用生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。5N錫的雜質(zhì)一般均檢驗20種元素,例如幾個生產(chǎn)單位的檢驗標(biāo)準(zhǔn)。
高純度金屬提煉過程中按照雜質(zhì)分離的不同方法,目前采用的有:電解精煉、真空蒸餾、區(qū)域熔煉、定向結(jié)晶、拉單晶提純、鹵化物蒸餾、氫氣還原、萃取、吸附、離子交換、歧化反應(yīng)等方法。
由于高純度錫球提純需除去幾十種雜質(zhì),往往單一方法是達不到目的,總是用幾種方法聯(lián)合使用,因而工藝流程長且復(fù)雜。生產(chǎn)中使用的試劑多且要求純度高,必要時試劑及水都要二次精制。對環(huán)境的要求也相當(dāng)嚴(yán)格,為了保證高純金屬產(chǎn)品的純度,還要-防止空氣 (氣體)的污染,必要時要設(shè)置超凈工作臺和超凈工作室。由于使用試劑多,產(chǎn)生一些有害氣體及有害液體,必須相應(yīng)設(shè)置三廢處理系統(tǒng)。