شاید از خودتان بپرسید شمش قلع چیست و برای چه منظوری ساخته می شود؟ بهتر است بدانید که این فلز یکی از کاربردی ترین و قدیمی ترین فلزات کشف شده توسط بشر است که امروزه برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. از استفاده در آلیاژهای مختلف برای تحقق اهداف گوناگون مانند افزایش مقاومت فلزات گرفته تا استفاده به عنوان پوشش قطعات مختلف فلزی مانند قطعات سربی و روی می توان از این فلز استفاده کرد. البته کاربرد قلع تنها به این موارد خلاصه نمی شود و مفصل تر از این ها است. برای آشنایی بیشتر با این فلز گران بها که در جایگاه پنجاهم جدول عناصر قرار گرفته، با ما همراه شوید.
قلع هم همانند فلزات مختلف دیگر در طبیعت یافت می شود. اگر به تاریخچه شمش قلع رجوع کنید، متوجه می شوید که از حدود 3500 سال پیش قلع به عنوان یک فلز ارزشمند در عراق امروزی یا جنوب بین النهرین وجود داشته و استخراج می شده است. این فلز حتی بعد از گذشت مدت ها در مصر هم استخراج می شد و مصری ها برای ساخت وسایل و مجسمه های خاص از آن استفاده می کردند. امروزه فلز قلع به صورت سنگ معدن از معادن سراسر جهان استخراج می شود. سپس در کارخانجات توسط دستگاه ها و ماشین آلات ریخته گری به صورت شمش قلع در می آید. این شمش ها معمولا در وزن های 50 کیلویی و یا حتی کمتر به شکل شمش های استاندارد تهیه می شوند و برای استفاده به کارخانه های دیگر ارسال می شوند. در اغلب موارد، شمش های قلع با خلوص بالای ۹۹.۸ درصد یا بیشتر تولید می شوند و در دسته قلع درجه یک قرار می‌گیرند.
شمش قلع یکی از مهم ترین محصولات فلزی موجود در بازار است که به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه، در صنایع گوناگون مانند الکترونیک، آلیاژسازی، و پوشش دهی فلزات کاربرد دارد. معمولاً قلع فلزی نسبتاً بی خطر محسوب می شود، اما برخی از ترکیبات آلی آن، مانند تری بوتیل قلع، در صورت تماس یا استنشاق می توانند اثرات سمی از جمله تحریک مجاری تنفسی، تهوع، سردرد و آسیب به سیستم عصبی ایجاد کنند. البته این اثرات تنها در صورت تماس مستقیم و نا صحیح با ترکیبات خاص قلع اتفاق می افتد و استفاده استاندارد از شمش قلع در فرآیندهای صنعتی خطری برای انسان ندارد. در ادامه با کاربرد قلع بیشتر آشنا می شویم:
یکی از کاربردهای مهم شمش قلع، استفاده به صورت ترکیب با فلزات دیگر است که باعث ایجاد آلیاژهای مختلف می شود. به عنوان مثال، قلع را می توان به شکل ترکیب با فلز مس استفاده کرد که در نهایت، آلیاژ برنز ایجاد می شود. علاوه بر این مورد، شمش قلع به شکل های مختلفی و با درصدهای متفاوتی در آلیاژهای فلزات استفاده می شود. یکی دیگر از مهم ترین کاربردهای فلز قلع، ساخت وسایل آشپزخانه، قابلمه و تابه های مقاوم است.
اگر ویژگی های فیزیکی و ظاهری قلع را مطالعه کنید، متوجه ظاهر جالب و پرکاربرد این فلز می شوید. قلع دارای رنگ نقره ای و سطح براق است که نرخ آن نسبت به فلزات دیگر مانند قیمت ورق دریایی مناسب تر است. به همین دلیل از جهت خلق فضای متفاوت و ایجاد قطعات خاص دکوری، دیوارکوب و موارد دیگر استفاده می شود. این فلز به شدت براق است و توجه بیننده را به خود جلب می کند. به همین دلیل در سال های اخیر مورد توجه معماران و مهندسان قرار گرفته است.
از شمش قلع می توان برای پوشش دادن به ظروف مسی استفاده کرد. چرا که ظروف مسی بعد از گذشت مدت کوتاهی اکسید شده و تغییر رنگ می دهند. استفاده از یک لایه قلع در ظروف مسی مانع تغییر رنگ و کیفیت مسی می شود. به علاوه، این کار مانع از ورود ترکیبات مس به غذا شده و از مسموم شدن جلوگیری می کند. البته علاوه بر ظروف مسی برای پوشش دادن به ظروف فولادی و سربی هم می توان از این فلز با ارزش استفاده کرد.
شاید برایتان جالب باشد که برای تولید سیم لحیم که کاربرد بسیار زیادی در صنعت الکترونیک دارد، از شمش قلع استفاده می شود. البته این سیم ها با درصدهای خاصی از قلع و سرب و یا بدون سرب تولید می شوند و در زمینه های مختلف برای لحیم کاری کاربرد دارند. یکی از ویژگی های بارز فلز قلع، نرم بودن آن است. همان طور که مشخص است، سیم لحیم باید دارای نرمی کافی و نقطه ذوب پایینی باشد تا اتصال قطعات به راحتی و با دقت انجام گیرد. بنابراین برای تولید سیم لحیم از این فلز با قیمت مناسب استفاده می شود.
کاربردهای شمش قلع به اندازه ای زیاد هستند که هر اندازه از آن ها بگوییم، باز هم پایانی ندارد. با پیشرفت علم، دانشمندان به کاربردهای جدیدی از قلع دست می یابند. جالب است بدانید از قلع برای هدایت الکتریکی در شیشه سازی و یا برای تثبیت کردن پلیمر ها در صنعت نساجی و یا حتی برای بیشتر کردن عمر باتری ها استفاده می شود. امروزه از این فلز برای ساخت شیشه های ضد یخ در صنعت خودروسازی هم استفاده می شود. در واقع کاربردهای قلع به اندازه ای است که نمی توان از آن چشم پوشی کرد.
برای تولید شمش قلع، لازم است که مراحل مختلفی به ترتیب انجام شود. در زیر مراحل علمی و دقیق این فرآیند آورده شده است:
استخراج سنگ معدن: در مرحله اول، سنگ معدن قلع از معادن استخراج می شود. این سنگ ها معمولاً حاوی کانی های مختلف هستند که برای جداسازی قلع باید به قطعات کوچک تری خرد شوند. سنگ معدن معمولاً به ابعاد قابل کنترل خرد می شود تا امکان فرآوری راحت تر فراهم شود.
آسیاب و شستشو: در این مرحله، سنگ های خرد شده و ماسه های حاوی قلع از یک دوغاب آب و گل عبور داده می شوند. این فرآیند به منظور جدا کردن ماسه های دارای قلع از سایر مواد زائد انجام می شود. به دلیل چگالی بالاتر قلع نسبت به دیگر مواد، ماسه ها و سنگ های حاوی قلع به پایین دوغاب سقوط می کنند، در حالی که مواد سبک تر مانند گل و سنگ های بی ارزش در بالای دوغاب باقی می مانند.
جداسازی مواد زائد: در این مرحله، جریان آب به طور دوره ای قطع می شود و مواد دارای قلع که در پایین دوغاب جمع شده‌اند، برداشته می شوند. این فرآیند موجب تفکیک مواد با ارزش از مواد زائد می شود.
خالص سازی قلع: پس از جدا کردن مواد زائد، قلع به طور نسبی از دیگر مواد موجود در سنگ معدن تفکیک می شود. این مرحله معمولاً شامل فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی است که برای استخراج قلع خالص از سنگ معدن و مواد همراه با آن انجام می شود.
ذوب و تصفیه قلع: در نهایت، قلع به طور کامل ذوب شده و از هرگونه آلودگی یا نا خالصی های باقی مانده جدا می شود. این کار می تواند از طریق روش هایی مانند الکترولیز یا فرآیندهای شیمیایی دیگر انجام گیرد. پس از این مرحله، قلع خالص به صورت شمش قالب گیری می شود. سپس ممکن است فرآیندهای دیگری مانند آلیاژسازی یا احیای مجدد برای تولید قلع با ویژگی های خاص انجام گیرد.
این مراحل به طور کلی برای تولید شمش قلع خالص از سنگ معدن و تبدیل آن به شکل نهایی قلع در صنایع مختلف به کار می روند.
به طور کلی، قلع به دو صورت شمش قلع دارای سرب و بدون سرب تولید می شود و در مرکزآهن به فروش می رسد. طبیعتاً ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و کاربردهای هر کدام از این موارد با یکدیگر متفاوت است. در ادامه با انواع سرب دار و بدون سرب این فلز آشنا خواهیم شد و جزئیات هر یک را بررسی می کنیم.
شمش قلع سرب دار، دارای 37 درصد سرب و 63 درصد قلع است. شمش قلع سرب دار، یکی از کاربردی ترین شمش های قلع موجود در بازار با قیمت مناسب است که از صنایع الکترونیک گرفته تا صنایع ماشین سازی از آن استفاده می کنند. با توجه به اینکه لحیم کاری با استفاده از سرب، راحت تر و حرفه ای تر انجام می شود، شمش قلع سرب دار در لحیم کاری بردهای الکترونیکی کاربرد زیادی دارد. این شمش قلع برای کوتاه کردن اتصال ها هم استفاده می شود. شمش قلع سرب دار یک ویژگی جالب دارد و آن هم مقاومت در برابر دماهای بالا است. به همین دلیل در شرایطی که دما و حرارت بالا است می توان از این فلز استفاده کرد.
شمش قلع بدون سرب هم از قلع خالص تشکیل شده و برای مواردی کاربرد دارد که لحیم کاری بدون نیتروژن صورت می گیرد. این نوع شمش از اکسیداسیون قلع جلوگیری کرده و خوردگی کمتری دارد. جالب است بدانید، استفاده از این نوع شمش قلع نیاز به هزینه برای تمیزکاری دستگاه ها را کاهش می دهد و در زمان لحیم کاری، خاکستر کمتری ایجاد می کند. بنابراین کاربرد هر دو نوع شمش در مورد لحیم کاری متفاوت است.
جمع بندی
در این مطلب سعی کردیم در مورد شمش قلع، کاربردهای آن و ویژگی انواع شمش قلع صحبت کنیم. به طور کلی، قلع یکی از قدیمی ترین فلزات جهان است که در نقاط مختلف جهان یافت می شود و قیمت مناسبی هم دارد. در لحیم کاری، شیشه سازی، نساجی و پوشش فولاد و مس از این فلز ارزشمند استفاده می شود.
سوالات متداول
شمش قلع، فرم تصفیه شده و استاندارد فلز قلع است که از سنگ معدن استخراج و در صنایع مختلف استفاده می‌شود
از شمش قلع برای لحیم کاری در الکترونیک، ساخت قطعات مختلف، پوشش ظروف مسی و فولادی، ساخت آلیاژ های مختلف در صنعت و تولید قطعات مختلف دکوری استفاده می شود.
شمش قلع در دو نوع شمش قلع دارای سرب و بدون سرب تولید می شود.
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.