一種從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法
【專利摘要】一種從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，屬于錫回收方法【技術(shù)領(lǐng)域】，用于從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫。其技術(shù)方案是：它采取以下回收過程：電鍍錫泥經(jīng)酸浸后脫水干燥；氧化焙燒后與適量的還原劑混合配料；在較低還原溫度、較短還原時間下進行保護氣氛還原；得到的粗錫經(jīng)電解精煉重熔后得到鍍錫用精錫。本發(fā)明通過酸浸、焙燒的方式去除Bi、As、Sb等有害元素；還原劑價格便宜、易得；還原條件容易控制，且還原時間較傳統(tǒng)還原熔煉大大縮減；得到的精錫雜質(zhì)極少，完全符合電鍍用要求。本發(fā)明的回收方法不僅得到電鍍錫用精錫，緩解了電鍍過程中錫大量損耗的問題，還解決了錫泥難處理、容易造成環(huán)境污染的問題，具有雙重的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
【專利說明】—種從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，屬于錫回收方法【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前電鍍錫方法中應(yīng)用最多的是弗洛斯坦鍍錫法(PSA)，早期PSA型鍍錫溶液采用可溶性的錫陽極進行電解，但容易產(chǎn)生鍍液過剩外排的問題。為了從根本上解決該問題，現(xiàn)在鍍錫過程中大都使用不溶性陽極，電鍍過程中從外部向溶液中補充錫離子。目前溶錫過程大都采用通氧溶錫的方法，溶錫過程通常在錫溶解槽內(nèi)完成，錫溶解槽的上方有錫粒容器，打開錫粒投入閥，將定量的錫粒投入到溶錫槽，然后由供液泵將電鍍循環(huán)槽內(nèi)的電鍍液打入一定量到溶解槽，再打開氧氣閥門，供應(yīng)一定量的氧氣，則金屬錫粒在槽內(nèi)進行反應(yīng)，生成Sn2+，其反應(yīng)方程式:2Sn+4H++02=2Sn2++2H20，溶解好的溶液經(jīng)溢流口到沉淀槽內(nèi)，經(jīng)三級沉淀溢流到循環(huán)槽，以補充Sn2+。
[0003]由于溶錫過程需要通氧，而氧氣可以使已生成的Sn2+繼續(xù)氧化生成Sn4+，Sn4+水解后生成偏錫酸。轉(zhuǎn)化過程為:
Sn2+ — Sn4+ — 5Sn02.H2O ( α -錫酸)—(SnO2.H2O) 5 ( β-錫酸)
Sn4+水解生成的α-錫酸是熱力學(xué)亞穩(wěn)定相，有向β_錫酸轉(zhuǎn)變的強烈趨勢，且β_錫酸具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，不溶于酸，呈膠體狀分散在鍍液中使其渾濁，與Sn4+復(fù)合反應(yīng)形成黃色沉淀，稱之為錫泥。錫泥的產(chǎn)生不但使錫損失而且影響鍍層的質(zhì)量，通常情況下對于鍍液中的錫泥采取過濾的方式或定期進行人工清除。對于過濾出來的錫泥，屬于冶金行業(yè)的固體廢氣物，處理不當易影響環(huán)境，造成環(huán)境污染。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，采用這種方法可以對不溶性陽極電鍍錫過程中產(chǎn)生的錫泥進行再處理，從電鍍錫泥中回收電鍍用精錫，不但節(jié)約了資源，還減少了對環(huán)境的污染。
[0005]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，它采取以下回收過程:電鍍錫泥經(jīng)酸浸后脫水干燥，氧化焙燒后與適量的還原劑混合配料，在較低還原溫度、較短還原時間下進行保護氣氛還原，得到的粗錫經(jīng)電解精煉重熔后得到鍍錫用精錫，具體步驟如下:
1.從電鍍錫廠取錫泥，投加浸出劑鹽酸，進行水浴加熱，抽濾得到濾渣；
2.對濾渣進行焙燒，焙燒后破碎為顆粒待用；
3.將濾渣顆粒放置在坩堝中，稱取已破碎至顆粒的煤作為還原劑，充分攪拌混合，放置于保護氣氛加熱爐內(nèi)；
4.加熱前通保護氣氛置換爐內(nèi)氧氣，開啟加熱爐進行保護氣氛還原反應(yīng)，加熱停止后繼續(xù)保護氣氛至溫度降至室溫_232°C ；5.反應(yīng)產(chǎn)物過0.5mm篩子，篩上物重熔后得到粗錫；
6.粗錫在電解液中電解，電解結(jié)束后，將陰極錫刮下重熔得到精錫。
[0006]上述從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，所述從電鍍錫廠得到的錫泥的含水率為20-50%，含錫量為20-40%，浸出劑鹽酸的濃度為22-25%，浸出溫度為90_95°C，浸出劑用量 100-120kg/t，浸出時間 1-2h。
[0007]上述從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，所述焙燒溫度為550-850°C，焙燒時間1-2h,經(jīng)焙燒后粒徑為小于2mm。
[0008]上述從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，所述還原劑為焦煤，破碎至粒徑為40目，含碳量為80-90%，混合配料錫泥與還原劑用量之比為8-12:1。
[0009]上述從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，所述保護氣氛為工業(yè)氮氣，保護氣氛下還原溫度為800-900°C，還原時間為30-60min，保護氣氛下冷卻至室溫_232°C。
[0010]上述從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，所述電解液為硫酸亞錫+硫酸電解液，粗錫在電解液中電解時，電流密度為100-110A/m2，槽電壓為0.2-0.4V，電解液溫度為35-45。。。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
電鍍錫泥在還原之前通過鹽酸酸浸、氧化焙燒的方式可去除B1、As、Sb等有害元素，減少雜質(zhì)元素對后續(xù)還原工序中的影響；還原劑為普通焦煤，價格便宜、來源易得，還原效果好；還原條件容易控制，且還原時間較傳統(tǒng)還原熔煉大大縮減；得到的精錫雜質(zhì)極少，完全符合電鍍用要求。本發(fā)明的回收方法不僅得到電鍍錫用精錫，緩解了電鍍過程中錫大量損耗的問題，還解決了錫泥難處理、容易造成環(huán)境污染的問題，具有雙重的經(jīng)濟效益和環(huán)境效.、
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【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明是一種從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，它采取以下回收過程:首先將電鍍錫泥經(jīng)酸浸后脫水干燥；再經(jīng)過氧化焙燒后與適量的還原劑混合配料；混合配料在保護氣氛加熱爐內(nèi)進行保護氣氛還原；最后將得到的粗錫經(jīng)電解精煉重熔后得到鍍錫用精錫。
[0013]本發(fā)明的具體步驟如下:
1.從電鍍錫廠取錫泥，投加浸出劑鹽酸，進行水浴加熱，抽濾得到濾渣。從電鍍錫廠得到的錫泥的含水率為20-50%，含錫量為20-40%，浸出劑鹽酸的濃度為22-25%，浸出溫度為90-95°C，浸出劑用量100-120kg/t，浸出時間l_2h。
[0014]2.對濾渣進行焙燒，焙燒后破碎為顆粒待用。焙燒溫度為550-850°C，焙燒時間1-2h，經(jīng)焙燒后粒徑小于2mm。
[0015]3.將濾渣顆粒放置在坩堝中，稱取已破碎至顆粒的煤作為還原劑，充分攪拌混合，放置于保護氣氛加熱爐內(nèi)。煤還原劑破碎至粒徑為40目，含碳量為80-90%，混合配料錫泥與還原劑用量之比為8-12:1。
[0016]4.加熱前通保護氣氛置換爐內(nèi)氧氣，開啟加熱爐進行保護還原反應(yīng)，加熱停止后繼續(xù)保護氣氛至溫度降至室溫_232°C。保護氣氛為工業(yè)氮氣，保護氣氛下還原溫度為800-900°C，還原時間為30-60min，保護氣氛下冷卻至室溫-232°C。
[0017]5.反應(yīng)產(chǎn)物過0.5mm篩子，篩上物重熔后得到粗錫。
[0018]6.粗錫在電解液中電解，電解結(jié)束后，將陰極錫刮下重熔得到精錫。電解液為硫酸亞錫+硫酸電解液，粗錫在電解液中電解時，電流密度為100-110A/m2，槽電壓為0.2-0.4V,電解液溫度為35-45°C。
[0019]本發(fā)明的幾個實施例如下實施例1
錫泥的預(yù)處理過程包括酸浸、氧化焙燒。從電鍍錫廠取錫泥500g，投加濃度為22%的鹽酸50g，利用水浴加熱的方式保持溫度在90°C下酸浸60min。抽濾得到濾渣300g，計算錫泥含水率為40%。濾渣在600°C下焙燒2h，破碎至粒徑在Imm左右待用，熒光光譜測試分析錫含量為62.4%。
[0020]取預(yù)處理好的錫泥200g于坩堝中，稱取已破碎至粒徑40目的還原煤20g充分攪拌混合，放置于保護氣氛加熱爐內(nèi)。加熱前通工業(yè)氮氣置換爐內(nèi)氧氣，開啟還原溫度900°C，保溫40min，加熱停止后繼續(xù)保護氣氛至溫度降至232°C。反應(yīng)產(chǎn)物過0.5mm篩子，篩上物重熔后得到粗錫約80g，在硫酸亞錫-硫酸電解液中電解，電流密度為ΙΟΟΑ/m2，槽電壓為
0.4V，電解液溫度為35°C左右，電解結(jié)束后，將陰極錫刮下重熔得到精錫，分析結(jié)果顯示，精錫中含錫量為99.86%，符合電鍍錫廠用錫要求。
[0021]實施例2
錫泥的預(yù)處理過程包括酸浸、氧化焙燒。從電鍍錫廠取錫泥l(xiāng)OOOg，投加濃度為22%的鹽酸100g，利用水浴加熱的方式保持溫度在90°C下酸浸60min。抽濾得到濾渣620g，計算錫泥含水率為38%。濾渣在600°C下焙燒2h，破碎至粒徑在Imm左右待用，熒光光譜測試分析錫含量為58.9%。
[0022]取預(yù)處理好的錫泥500g于坩堝中，稱取已破碎至粒徑40目的還原煤55g充分攪拌混合，放置于保護氣氛加熱爐內(nèi)。加熱前通工業(yè)氮氣置換爐內(nèi)氧氣，開啟還原溫度900°C，保溫40min，加熱停止后繼續(xù)保護氣氛至溫度降至150°C。反應(yīng)產(chǎn)物過0.5mm篩子，篩上物重熔后得到粗錫約230g，在硫酸亞錫-硫酸電解液中電解，電流密度為ΙΟΟΑ/m2，槽電壓為
0.4 V，電解液溫度為35°C左右，電解結(jié)束后，將陰極錫刮下重熔得到精錫，分析結(jié)果顯示，精錫中含錫量為99.91%，符合電鍍錫廠用錫要求。
[0023]實施例3
錫泥的預(yù)處理過程包括酸浸、氧化焙燒。從電鍍錫廠取錫泥2000g，投加濃度為22%的鹽酸200g，利用水浴加熱的方式保持溫度在90°C下酸浸60min。抽濾得到濾渣1160g，計算錫泥含水率為42%。濾渣在600°C下焙燒2h，破碎至粒徑在Imm左右待用，熒光光譜測試分析錫含量為61.8%。
[0024]取預(yù)處理好的錫泥100g于坩堝中，稱取已破碎至粒徑40目的還原煤115g充分攪拌混合，放置于保護氣氛加熱爐內(nèi)。加熱前通工業(yè)氮氣置換爐內(nèi)氧氣，開啟還原溫度9000C，保溫60min，加熱停止后繼續(xù)保護氣氛至溫度降至30°C。反應(yīng)產(chǎn)物過0.5mm篩子，篩上物重熔后得到粗錫約460g，在硫酸亞錫-硫酸電解液中電解，電流密度為ΙΟΟΑ/m2，槽電壓為0.4V，電解液溫度為35°C左右，電解結(jié)束后，將陰極錫刮下重熔得到精錫，分析結(jié)果顯示，精錫中含錫量為99.89%,符合電鍍錫廠用錫要求。
【權(quán)利要求】
1.一種從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，其特征在于:它采取以下回收過程:電鍍錫泥經(jīng)酸浸后脫水干燥；氧化焙燒后與適量的還原劑混合配料；在較低還原溫度、較短還原時間下進行保護氣氛還原；得到的粗錫經(jīng)電解精煉重熔后得到鍍錫用精錫，具體步驟如下: (1)從電鍍錫廠取錫泥，投加浸出劑鹽酸，進行水浴加熱，抽濾得到濾渣； (2)對濾渣進行焙燒，焙燒后破碎為顆粒待用； (3)將濾渣顆粒放置在坩堝中，稱取已破碎至顆粒的煤作為還原劑，充分攪拌混合，放置于保護氣氛加熱爐內(nèi)； (4)加熱前通保護氣氛置換爐內(nèi)氧氣，開啟加熱爐進行保護還原反應(yīng)，加熱停止后繼續(xù)保護氣氛至溫度降至室溫一232°C ； (5)反應(yīng)產(chǎn)物過0.5mm篩子，篩上物重熔后得到粗錫； (6)粗錫在電解液中電解，電解結(jié)束后，將陰極錫刮下重熔得到精錫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，其特征在于:所述從電鍍錫廠得到的錫泥的含水率為20-50%，含錫量為20-40%，浸出劑鹽酸的濃度為22-25%，浸出溫度為90-95°C，浸出劑用量100-120kg/t，浸出時間l_2h。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，其特征在于:所述焙燒溫度為550-850°C，焙燒時間l_2h，經(jīng)焙燒后粒徑< 2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，其特征在于:所述還原劑為焦煤，破碎至粒徑為40目，含碳量為80-90%，混合配料錫泥與還原劑用量之比為.8-12:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，其特征在于:所述保護氣氛為工業(yè)氮氣，保護氣氛下還原溫度為800-900°C，還原時間為30-60min，保護氣氛下冷卻至室溫-232 °C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的從電鍍錫泥中回收鍍錫用精錫的方法，其特征在于:所述電解液為硫酸亞錫+硫酸電解液，粗錫在電解液中電解時，電流密度為100-1 ΙΟΑ/m2,槽電壓為.0.2-0.4V，電解液溫度為35-45°C。
【文檔編號】C22B25/06GK104131177SQ201410372932
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】田京雷, 許磊, 黃世平, 李立業(yè), 劉宏強, 李建新 申請人:河北鋼鐵股份有限公司