一种从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法
【专利摘要】一种从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，属于锡回收方法【技术领域】，用于从电镀锡泥中回收镀锡用精锡。其技术方案是：它采取以下回收过程：电镀锡泥经酸浸后脱水干燥；氧化焙烧后与适量的还原剂混合配料；在较低还原温度、较短还原时间下进行保护气氛还原；得到的粗锡经电解精炼重熔后得到镀锡用精锡。本发明通过酸浸、焙烧的方式去除Bi、As、Sb等有害元素；还原剂价格便宜、易得；还原条件容易控制，且还原时间较传统还原熔炼大大缩减；得到的精锡杂质极少，完全符合电镀用要求。本发明的回收方法不仅得到电镀锡用精锡，缓解了电镀过程中锡大量损耗的问题，还解决了锡泥难处理、容易造成环境污染的问题，具有双重的经济效益和环境效益。
【专利说明】—种从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，属于锡回收方法【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前电镀锡方法中应用最多的是弗洛斯坦镀锡法(PSA)，早期PSA型镀锡溶液采用可溶性的锡阳极进行电解，但容易产生镀液过剩外排的问题。为了从根本上解决该问题，现在镀锡过程中大都使用不溶性阳极，电镀过程中从外部向溶液中补充锡离子。目前溶锡过程大都采用通氧溶锡的方法，溶锡过程通常在锡溶解槽内完成，锡溶解槽的上方有锡粒容器，打开锡粒投入阀，将定量的锡粒投入到溶锡槽，然后由供液泵将电镀循环槽内的电镀液打入一定量到溶解槽，再打开氧气阀门，供应一定量的氧气，则金属锡粒在槽内进行反应，生成Sn2+，其反应方程式:2Sn+4H++02=2Sn2++2H20，溶解好的溶液经溢流口到沉淀槽内，经三级沉淀溢流到循环槽，以补充Sn2+。
[0003]由于溶锡过程需要通氧，而氧气可以使已生成的Sn2+继续氧化生成Sn4+，Sn4+水解后生成偏锡酸。转化过程为:
Sn2+ — Sn4+ — 5Sn02.H2O ( α -锡酸)—(SnO2.H2O) 5 ( β-锡酸)
Sn4+水解生成的α-锡酸是热力学亚稳定相，有向β_锡酸转变的强烈趋势，且β_锡酸具有稳定的结构，不溶于酸，呈胶体状分散在镀液中使其浑浊，与Sn4+复合反应形成黄色沉淀，称之为锡泥。锡泥的产生不但使锡损失而且影响镀层的质量，通常情况下对于镀液中的锡泥采取过滤的方式或定期进行人工清除。对于过滤出来的锡泥，属于冶金行业的固体废气物，处理不当易影响环境，造成环境污染。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，采用这种方法可以对不溶性阳极电镀锡过程中产生的锡泥进行再处理，从电镀锡泥中回收电镀用精锡，不但节约了资源，还减少了对环境的污染。
[0005]解决上述技术问题的技术方案是:
一种从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，它采取以下回收过程:电镀锡泥经酸浸后脱水干燥，氧化焙烧后与适量的还原剂混合配料，在较低还原温度、较短还原时间下进行保护气氛还原，得到的粗锡经电解精炼重熔后得到镀锡用精锡，具体步骤如下:
1.从电镀锡厂取锡泥，投加浸出剂盐酸，进行水浴加热，抽滤得到滤渣；
2.对滤渣进行焙烧，焙烧后破碎为颗粒待用；
3.将滤渣颗粒放置在坩埚中，称取已破碎至颗粒的煤作为还原剂，充分搅拌混合，放置于保护气氛加热炉内；
4.加热前通保护气氛置换炉内氧气，开启加热炉进行保护气氛还原反应，加热停止后继续保护气氛至温度降至室温_232°C ；5.反应产物过0.5mm筛子，筛上物重熔后得到粗锡；
6.粗锡在电解液中电解，电解结束后，将阴极锡刮下重熔得到精锡。
[0006]上述从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，所述从电镀锡厂得到的锡泥的含水率为20-50%，含锡量为20-40%，浸出剂盐酸的浓度为22-25%，浸出温度为90_95°C，浸出剂用量 100-120kg/t，浸出时间 1-2h。
[0007]上述从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，所述焙烧温度为550-850°C，焙烧时间1-2h,经焙烧后粒径为小于2mm。
[0008]上述从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，所述还原剂为焦煤，破碎至粒径为40目，含碳量为80-90%，混合配料锡泥与还原剂用量之比为8-12:1。
[0009]上述从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，所述保护气氛为工业氮气，保护气氛下还原温度为800-900°C，还原时间为30-60min，保护气氛下冷却至室温_232°C。
[0010]上述从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，所述电解液为硫酸亚锡+硫酸电解液，粗锡在电解液中电解时，电流密度为100-110A/m2，槽电压为0.2-0.4V，电解液温度为35-45。。。
[0011]本发明的有益效果是:
电镀锡泥在还原之前通过盐酸酸浸、氧化焙烧的方式可去除B1、As、Sb等有害元素，减少杂质元素对后续还原工序中的影响；还原剂为普通焦煤，价格便宜、来源易得，还原效果好；还原条件容易控制，且还原时间较传统还原熔炼大大缩减；得到的精锡杂质极少，完全符合电镀用要求。本发明的回收方法不仅得到电镀锡用精锡，缓解了电镀过程中锡大量损耗的问题，还解决了锡泥难处理、容易造成环境污染的问题，具有双重的经济效益和环境效.、
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【具体实施方式】
[0012]本发明是一种从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，它采取以下回收过程:首先将电镀锡泥经酸浸后脱水干燥；再经过氧化焙烧后与适量的还原剂混合配料；混合配料在保护气氛加热炉内进行保护气氛还原；最后将得到的粗锡经电解精炼重熔后得到镀锡用精锡。
[0013]本发明的具体步骤如下:
1.从电镀锡厂取锡泥，投加浸出剂盐酸，进行水浴加热，抽滤得到滤渣。从电镀锡厂得到的锡泥的含水率为20-50%，含锡量为20-40%，浸出剂盐酸的浓度为22-25%，浸出温度为90-95°C，浸出剂用量100-120kg/t，浸出时间l_2h。
[0014]2.对滤渣进行焙烧，焙烧后破碎为颗粒待用。焙烧温度为550-850°C，焙烧时间1-2h，经焙烧后粒径小于2mm。
[0015]3.将滤渣颗粒放置在坩埚中，称取已破碎至颗粒的煤作为还原剂，充分搅拌混合，放置于保护气氛加热炉内。煤还原剂破碎至粒径为40目，含碳量为80-90%，混合配料锡泥与还原剂用量之比为8-12:1。
[0016]4.加热前通保护气氛置换炉内氧气，开启加热炉进行保护还原反应，加热停止后继续保护气氛至温度降至室温_232°C。保护气氛为工业氮气，保护气氛下还原温度为800-900°C，还原时间为30-60min，保护气氛下冷却至室温-232°C。
[0017]5.反应产物过0.5mm筛子，筛上物重熔后得到粗锡。
[0018]6.粗锡在电解液中电解，电解结束后，将阴极锡刮下重熔得到精锡。电解液为硫酸亚锡+硫酸电解液，粗锡在电解液中电解时，电流密度为100-110A/m2，槽电压为0.2-0.4V,电解液温度为35-45°C。
[0019]本发明的几个实施例如下实施例1
锡泥的预处理过程包括酸浸、氧化焙烧。从电镀锡厂取锡泥500g，投加浓度为22%的盐酸50g，利用水浴加热的方式保持温度在90°C下酸浸60min。抽滤得到滤渣300g，计算锡泥含水率为40%。滤渣在600°C下焙烧2h，破碎至粒径在Imm左右待用，荧光光谱测试分析锡含量为62.4%。
[0020]取预处理好的锡泥200g于坩埚中，称取已破碎至粒径40目的还原煤20g充分搅拌混合，放置于保护气氛加热炉内。加热前通工业氮气置换炉内氧气，开启还原温度900°C，保温40min，加热停止后继续保护气氛至温度降至232°C。反应产物过0.5mm筛子，筛上物重熔后得到粗锡约80g，在硫酸亚锡-硫酸电解液中电解，电流密度为ΙΟΟΑ/m2，槽电压为
0.4V，电解液温度为35°C左右，电解结束后，将阴极锡刮下重熔得到精锡，分析结果显示，精锡中含锡量为99.86%，符合电镀锡厂用锡要求。
[0021]实施例2
锡泥的预处理过程包括酸浸、氧化焙烧。从电镀锡厂取锡泥lOOOg，投加浓度为22%的盐酸100g，利用水浴加热的方式保持温度在90°C下酸浸60min。抽滤得到滤渣620g，计算锡泥含水率为38%。滤渣在600°C下焙烧2h，破碎至粒径在Imm左右待用，荧光光谱测试分析锡含量为58.9%。
[0022]取预处理好的锡泥500g于坩埚中，称取已破碎至粒径40目的还原煤55g充分搅拌混合，放置于保护气氛加热炉内。加热前通工业氮气置换炉内氧气，开启还原温度900°C，保温40min，加热停止后继续保护气氛至温度降至150°C。反应产物过0.5mm筛子，筛上物重熔后得到粗锡约230g，在硫酸亚锡-硫酸电解液中电解，电流密度为ΙΟΟΑ/m2，槽电压为
0.4 V，电解液温度为35°C左右，电解结束后，将阴极锡刮下重熔得到精锡，分析结果显示，精锡中含锡量为99.91%，符合电镀锡厂用锡要求。
[0023]实施例3
锡泥的预处理过程包括酸浸、氧化焙烧。从电镀锡厂取锡泥2000g，投加浓度为22%的盐酸200g，利用水浴加热的方式保持温度在90°C下酸浸60min。抽滤得到滤渣1160g，计算锡泥含水率为42%。滤渣在600°C下焙烧2h，破碎至粒径在Imm左右待用，荧光光谱测试分析锡含量为61.8%。
[0024]取预处理好的锡泥100g于坩埚中，称取已破碎至粒径40目的还原煤115g充分搅拌混合，放置于保护气氛加热炉内。加热前通工业氮气置换炉内氧气，开启还原温度9000C，保温60min，加热停止后继续保护气氛至温度降至30°C。反应产物过0.5mm筛子，筛上物重熔后得到粗锡约460g，在硫酸亚锡-硫酸电解液中电解，电流密度为ΙΟΟΑ/m2，槽电压为0.4V，电解液温度为35°C左右，电解结束后，将阴极锡刮下重熔得到精锡，分析结果显示，精锡中含锡量为99.89%,符合电镀锡厂用锡要求。
【权利要求】
1.一种从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，其特征在于:它采取以下回收过程:电镀锡泥经酸浸后脱水干燥；氧化焙烧后与适量的还原剂混合配料；在较低还原温度、较短还原时间下进行保护气氛还原；得到的粗锡经电解精炼重熔后得到镀锡用精锡，具体步骤如下: (1)从电镀锡厂取锡泥，投加浸出剂盐酸，进行水浴加热，抽滤得到滤渣； (2)对滤渣进行焙烧，焙烧后破碎为颗粒待用； (3)将滤渣颗粒放置在坩埚中，称取已破碎至颗粒的煤作为还原剂，充分搅拌混合，放置于保护气氛加热炉内； (4)加热前通保护气氛置换炉内氧气，开启加热炉进行保护还原反应，加热停止后继续保护气氛至温度降至室温一232°C ； (5)反应产物过0.5mm筛子，筛上物重熔后得到粗锡； (6)粗锡在电解液中电解，电解结束后，将阴极锡刮下重熔得到精锡。
2.根据权利要求1所述的从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，其特征在于:所述从电镀锡厂得到的锡泥的含水率为20-50%，含锡量为20-40%，浸出剂盐酸的浓度为22-25%，浸出温度为90-95°C，浸出剂用量100-120kg/t，浸出时间l_2h。
3.根据权利要求2所述的从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，其特征在于:所述焙烧温度为550-850°C，焙烧时间l_2h，经焙烧后粒径< 2mm。
4.根据权利要求3所述的从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，其特征在于:所述还原剂为焦煤，破碎至粒径为40目，含碳量为80-90%，混合配料锡泥与还原剂用量之比为.8-12:1。
5.根据权利要求4所述的从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，其特征在于:所述保护气氛为工业氮气，保护气氛下还原温度为800-900°C，还原时间为30-60min，保护气氛下冷却至室温-232 °C。
6.根据权利要求5所述的从电镀锡泥中回收镀锡用精锡的方法，其特征在于:所述电解液为硫酸亚锡+硫酸电解液，粗锡在电解液中电解时，电流密度为100-1 ΙΟΑ/m2,槽电压为.0.2-0.4V，电解液温度为35-45°C。
【文档编号】C22B25/06GK104131177SQ201410372932
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】田京雷, 许磊, 黄世平, 李立业, 刘宏强, 李建新 申请人:河北钢铁股份有限公司