專利名稱：一種高雜鉛錫合金組合電解工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工藝穩(wěn)定，操作簡便，節(jié)能降耗，有效降低生產(chǎn)成本，適合于高雜鉛錫合金的組合電解工藝。
背景技術(shù)：
粗錫鉛合金傳統(tǒng)用澆鑄陽極板，在硅氟酸電解液中進行雙金屬電解法生產(chǎn)精焊錫。錫工業(yè)固廢在煙化處理時產(chǎn)生的含錫煙塵，及鉛錫多金屬難選礦，錫鉛精煉過程的渣，在還原熔煉時產(chǎn)生的合金，大都含有大量的銻(Sb>2%)、砷(As>2%)、銅(Cu〉1%)、鐵 (Fe>0. 5%)、鉍(Bi>0. 2%)，用電解精煉，則在陽極澆鑄時產(chǎn)生大量的鉛錫渣，降低了電解直收率，同時陽極板電解時由于硬質(zhì)點β相(以化合物SnSb為基的固溶體)的存在，會形成致密層產(chǎn)生鈍化，導(dǎo)致電解液金屬離子濃度下降，電解槽電壓升高，電流效率降低，甚至電解過程無法進行。為此已有人開發(fā)出用隔膜電解法，將粗錫鉛合金用水淬制成粒子后再裝框電解，此法存在生產(chǎn)效率低，電解液金屬離子濃度降低，補充困難等問題。本發(fā)明人經(jīng)過多年研究，開發(fā)出了一種適合于高雜鉛錫合金的組合電解工藝，很好地克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，試驗證明，效果良好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供出一種工藝穩(wěn)定，操作簡便，節(jié)能降耗，有效降低生產(chǎn)成本，適合于高雜鉛錫合金的組合電解工藝。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，包括熔煉澆注、錫渣框料電解、陽極板電解、陽極泥錫回收自補給工序，具體包括下列工序
Α、熔煉澆注將高雜鉛錫合金放入50(T650C°的熔錫鍋熔化，撈出錫渣，進行陽極澆
注；
B、錫渣框料電解將撈出的錫渣制成粒度為5 30mm的顆粒，然后進行裝框，放入框料電解液，進行隔膜電解，電解槽電壓0. 3^3. 5V，電流密度3(Γ80Α/
rP
Γ ；
C、陽極板電解合金澆注成陽極板，放入板料電解液，進行板式電解；
D、陽極泥錫回收自補給所述的板料及框料電解產(chǎn)生的陽極泥經(jīng)洗滌后，放入耐酸反應(yīng)釜用10(T350g/l鹽酸，液固比5:廣8:1，溫度80 95C°，攪拌3 5小時以浸出錫、砷、銻、 銅、鉍；浸出渣溶液用蒸氣加熱至4(T65C°，經(jīng)鐵屑置換4飛小時，除去溶液中銻、鉍、銅、砷等雜質(zhì)；置換除雜后的溶液加熱至5(T80 C0，再用氫氧化鈣中和至ΡΗ0. 5 1深度脫銻，繼續(xù)中和至PH4. 5飛使氫氧化錫水解沉淀，氫氧化錫用熱水清洗至氯根在0. 5^1%以下，得到的氫氧化錫，再用硅氟酸鹽電解液常溫浸出，浸出液返回電解系統(tǒng)補充框料電解槽和板料電解槽中電解液錫離子的消耗。本發(fā)明組合電解工藝將高雜鉛錫合金先分成粒料及板料，分別進行框料電解及板料電解；回收陽極泥中的錫并自給回補以提高電解液離子濃度，解決了電解過程中出現(xiàn)的陽極鈍化，離子濃度下降，槽壓過高，電流效率低等一系列問題。使電解過程順利進行，并提高了電流效率及產(chǎn)品直收率，綜合直收率98%。


附圖為本發(fā)明工藝流程框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變更或改進，均屬于本發(fā)明的保護范圍。如附圖所示，本發(fā)明包括熔煉澆注、錫渣框料電解、陽極板電解、陽極泥錫回收自補給工序，具體包括下列工序
所述的熔煉澆注是將高雜鉛錫合金放入50(T650C°的熔錫鍋熔化，撈出錫渣，進行陽極澆注；
所述的錫渣框料電解是將撈出的錫渣制成粒度為5 30mm的顆粒，然后進行裝框，放入框料電解液，進行隔膜電解，電解槽電壓0. 3^3. 5V，電流密度3(T80A/m2 ；
所述的陽極板電解是將錫合金熔融液澆注成陽極板，放入板料電解液，進行板式電
解；
所述的陽極泥錫回收自補給是將板料及框料電解產(chǎn)生的陽極泥經(jīng)洗滌后，放入耐酸反應(yīng)釜用10(T3500g/l鹽酸，液固比5:廣8:1，溫度80 95C°，攪拌3 5小時以浸出錫、砷、銻、 銅、鉍；浸出渣溶液用蒸氣加熱至40-65C。，經(jīng)鐵屑置換4飛小時，除去溶液中銻、鉍、銅、砷等雜質(zhì)；置換除雜后的溶液加熱5(T80 C0，再用氫氧化鈣中和至ΡΗ0. 5 1深度脫銻，繼續(xù)中和至PH4. 5飛使氫氧化錫水解沉淀，氫氧化錫用熱水清洗至氯根在0. 5^1%以下，得到的氫氧化錫，再用硅氟酸鹽電解液常溫浸出，浸出液返回電解系統(tǒng)補充框料電解槽和板料電解槽中電解液錫離子的消耗。所述的裝框隔膜電解是將澆注產(chǎn)生的鉛錫渣裝入塑料及其它耐酸袋內(nèi)，袋內(nèi)放入由同質(zhì)合金澆注的導(dǎo)電板，將袋放入耐酸塑料框形成陽極，陰極由錫合金產(chǎn)品同質(zhì)合金澆鑄而成，陽極、陰極裝入框料電解槽內(nèi)，并放入硅氟酸鹽電解液進行電解。所述的框料硅氟酸鹽電解液之總酸H2SiF6為50 12(^/1，游離酸H2SiF6為40 9(^/ 1，Sn 總為 10 80g/l。 所述的框料硅氟酸鹽電解液之總酸H2SiF6為6(Tl00g/l，游離酸H2SiF6為5(T80g/ 1，Sn 總為 17 70g/l。所述的框料硅氟酸鹽電解液之總酸H2SiF6為7(T90g/l，游離酸H2SiF6為65 75g/ 1，Sn 總為 25 50g/l。所述的合金液體則澆鑄成合金陽極，放入正常板料硅氟酸鹽電解液進行電解，電解時槽電壓0. Γ0. 3V，電流密度6(Tl20A/m2。所述的板料硅氟酸鹽電解液之總酸H2SiF6為6(T210g/l，游離酸H2SiF6為 45 160g/l，Sn總為 8 80g/l。所述的板料硅氟酸鹽電解液之總酸H2SiF6為8(Tl90g/l，游離酸H2SiF6為 65 140g/l，Sn總為 12 60g/l。0016]所述的板料硅氟酸鹽電解液之總酸H2SiF6為10(Tl70g/l，游離酸H2SiF6為 85 120g/l，Sn總為 25 45g/l。所述的D工序的浸出電解液之總酸H2SiF6為8(T210g/l，游離酸H2SiFf^AiTieOg/ 1, Sn 3 20g/l、Pb3 20g/l。實施例1
以原料高雜鉛錫合金(成分含錫45%、鉛35%、砷2%、銻5%、銅1%、鉍0. 5%、鐵1%)經(jīng) 50(T650C°熔錫鍋熔化，撈出錫渣占總合金的20% (其中含錫40%、鉛34%、砷5%、銻8%、銅 1. 2%、鉍0. 7%、鐵1. 5%)制成粒度為5 30mm顆粒，裝入框料電解槽，放入總酸H2SiF6為50g/ 1，游離酸KSiF6 *40g/l，為10g/l的框料硅氟酸鹽電解液，進行電解，電解槽電壓 0. 3 3. 5V，電流密度30A/m2，合金產(chǎn)品成份含錫38. 3%、鉛61. 2%、砷0. 005%、銻0. 012%、銅 0. 0025%、鉍 0. 003%、鐵 0. 0023%,電解直收率 40%。合金液體則澆鑄成合金陽極(含錫51%、鉛40%、砷1%、銻2. 5%、銅0. 3%、鉍0. 1%、 鐵0. 7%)，放入總酸H2SiF6為60g/l，游離酸H2SiF6為45g/l，Sn總為8g/l的板料硅氟酸鹽電解液中進行電解，電解槽電壓0. 2V，電流密度60A/m2，合金產(chǎn)品含錫50. 8%、鉛49. 1%、砷 0. 003%、銻 0. 007%、銅 0. 0016%、鉍 0. 001%、鐵 0. 002%，直收率 85%。由板料及框料電解產(chǎn)生的陽極泥(含錫30 45%、鉛5 20%、砷2 8%、銻8 30%、銅 2 8%、鉍廣8%、鐵2 10%)經(jīng)洗滌后，放入耐酸反應(yīng)釜用250g/l鹽酸，液固比5:1，溫度80C° 攪拌時間5小時浸出錫、砷、銻、銅、鉍，浸出率>94%，浸出渣用于提取銀、金、鈀等貴金屬，溶液用蒸氣加熱至40C°，經(jīng)鐵屑置換6小時，除去溶液中銻、鉍、銅、砷等雜質(zhì)，置換率>85%， 置換渣進一步分離砷、銻、銅、鉍。置換后液加熱60 C0用氫氧化鈣中和至ΡΗ0. 5深度脫銻， 繼續(xù)中和至PH4. 5，使氫氧化錫水解沉淀，得氫氧化錫用熱水清洗至氯根在1%以下，得到的氫氧化錫(含錫 60. 78%、鉛 1. 94%、砷 0. 144%、銻 0. 1559%、銅 0. 238%、鈣 6. 07%、鐵 0. 776%、 氯離子0. 67%)，用電解液(總酸H2SiF6為80g/l，游離酸H2SiF6為40g/l，錫3g/l、鉛3g/l、 鐵0. lg/Ι、氯離子0. lg/Ι)常溫浸出，浸出固液比1:5，浸出液(含錫37. 5g/l、鉛10. 8g/l、 砷 0. ΟΓΟ. 02%、銻 0. ΟΓΟ. 03g/l、銅 0. 02 0. 08g/l、鉍 0. θΓθ. 08g/l、鐵 0. 1 2g/l、氯離子 0.廣3g/l)分別返回框料及板料電解系統(tǒng)。實施例2
以原料高雜鉛錫合金(成分含錫45%、鉛35%、砷2%、銻5%、銅1%、鉍0. 5%、鐵1%)經(jīng) 50(T650C°熔錫鍋熔化，撈出錫渣占總合金的20% (其中含錫40%、鉛34%、砷5%、銻8%、 銅1. 2%、鉍0. 7%、鐵1. 5%)制成粒度為5 30mm顆粒，裝入框料電解槽，放入總酸&SiF6為 120g/l，游離酸KSiF6為90g/l，Sn總為80g/l的框料硅氟酸鹽電解液，進行電解，電解槽電壓0. 3-3V，電流密度80A/m2，合金產(chǎn)品成份含錫41. 5%、鉛58. 0%、砷0. 004%、銻0. 017%、銅 0. 0023%、鉍 0. 003%、鐵 0. 0023%,電解直收率 50%。合金液體則澆鑄成合金陽極(含錫48%、鉛43%、砷1. 4%、銻2. 8%、銅0. 5%、鉍0. 4%、 鐵0. 9%)，放入總酸H2SiF6為210g/l，游離酸H2SiF6為160g/l, Sn總為50g/l的板料硅氟酸鹽電解液中進行電解，電解槽電壓0. 3V，電流密度120A/m2，合金產(chǎn)品含錫51. 6%、鉛48. 5%、 砷 0. 002%、銻 0. 006%、銅 0. 0016%、鉍 0. 001%、鐵 0. 002%，直收率 86%。由板料及框料電解產(chǎn)生的陽極泥經(jīng)洗滌后，放入耐酸反應(yīng)釜用350g/l鹽酸，液固比5:1，溫度95C°攪拌時間3小時浸出錫、砷、銻、銅、鉍，浸出率>95%，浸出渣用于提取銀、金、鈀等貴金屬，溶液用蒸氣加熱至65C°，經(jīng)鐵屑置換4小時，除去溶液中銻、鉍、銅、砷等雜質(zhì)，置換率>85%，置換渣進一步分離砷、銻、銅、鉍。置換后液加熱至80 C0用氫氧化鈣中和至ΡΗ0. 5凈化脫雜，繼續(xù)中和至PH4. 5，使錫水解沉淀得氫氧化錫用熱水清洗至氯根在1% 以下，得到氫氧化錫(含錫39. 0%)，用電解液(總酸H2SiF6為210g/l，游離酸H2SiF6為160g/ 1，錫20g/l、鉛20g/l)常溫浸出，浸出固液比1:8，浸出液(含錫40. 5g/l、鉛8. 8g/l)分別返回框料及板料電解系統(tǒng)。實施例3
以原料高雜鉛錫合金(成分含錫42%、鉛38%、砷1. 5%、銻4%、銅1. 5%、鉍0. 7%、鐵0. 8%) 經(jīng)50(T650C°熔錫鍋熔化，撈出錫渣占總合金的16% (其中含錫36%、鉛37%、砷6%、銻7%、 銅2. 2%、鉍0. 9%、鐵1. 3%)制成粒度為5 30mm顆粒，裝入框料電解槽，放入總酸&SiF6為 100g/l，游離酸KSiF6為80g/l，Sn總為60g/l的框料硅氟酸鹽電解液，進行電解，電解槽電壓0. 35 3V，電流密度50A/m2，合金產(chǎn)品成份含錫43. 5%、鉛55. 0%、砷0. 004%、銻0. 017%、銅
0.0023%、鉍 0. 003%、鐵 0. 0023%,電解直收率 52%。合金液體則澆鑄成合金陽極(含錫49%、鉛41%、砷1. 5%、銻3. 2%、銅0. 6%、鉍0. 5%、 鐵0. 8%)，放入總酸H2SiF6為100g/l，游離酸H2SiF6為140g/l, Sn總為30g/l的板料硅氟酸鹽電解液中進行電解，電解槽電壓0. 3V，電流密度120A/m2，合金產(chǎn)品含錫50. 6%、鉛48. 0%、 砷 0. 002%、銻 0. 006%、銅 0. 0016%、鉍 0. 001%、鐵 0. 002%，直收率 84%。由板料及框料電解產(chǎn)生的陽極泥經(jīng)洗滌后，放入耐酸反應(yīng)釜用250g/l鹽酸，液固比8:1，溫度95C°攪拌時間4小時浸出錫、砷、銻、銅、鉍，浸出率>95%，浸出渣用于提取銀、 金、鈀等貴金屬，溶液用蒸氣加熱至60C°，經(jīng)鐵屑置換5小時，除去溶液中銻、鉍、銅、砷等雜質(zhì)，置換率>85%，置換渣進一步分離砷、銻、銅、鉍。置換后液加熱至70 C0，用氫氧化鈣中和至ΡΗ0. 5深度脫銻，繼續(xù)中和至PH4. 5，使氫氧化錫水解沉淀得氫氧化錫用熱水清洗至氯根在0. 6%以下，得到氫氧化錫(含錫39. 0%)，用電解液(總酸H2SiF6* 180g/l，游離酸H2SiF6 為120g/l，錫15g/l、鉛10g/l)常溫浸出，浸出固液比1:8，浸出液(含錫42. 5g/l、鉛8. 6g/ 1)分別返回框料及板料電解系統(tǒng)。實施例4
以原料高雜鉛錫合金(成分含錫37%、鉛36%、砷1. 4%、銻3. 8%、銅1. 6%、鉍0. 7%、鐵
1.2%)經(jīng)50(T650C°熔錫鍋熔化，撈出錫渣占總合金的(其中含錫43%、鉛38%、砷6. 5%、 銻6. 8%、銅2. 2%、鉍0. 9%、鐵1. 5%)制成粒度為5 30mm顆粒，裝入框料電解槽，放入總酸 H2SiF6為70g/l，游離酸KSiF6為65g/l，Sn總為40g/l的框料硅氟酸鹽電解液，進行電解， 電解槽電壓0. 25 2. 5V，電流密度40A/m2，合金產(chǎn)品成份含錫41. 5%、鉛56. 0%、砷0. 004%、銻 0. 017%、銅 0. 0023%、鉍 0. 003%、鐵 0. 0023%,電解直收率 58%。合金液體則澆鑄成合金陽極(含錫48%、鉛42%、砷1. 2%、銻2. 5%、銅0. 7%、鉍0. 4%、 鐵0. 9%)，放入總酸H2SiF6為170g/l，游離酸H2SiF6為130g/l, Sn總為80g/l的板料硅氟酸鹽電解液中進行電解，電解槽電壓0. 3V，電流密度ΙΟΟΑ/m2，合金產(chǎn)品含錫47. 6%、鉛48. 0%、 砷 0. 002%、銻 0. 006%、銅 0. 0016%、鉍 0. 001%、鐵 0. 002%，直收率 82%。由板料及框料電解產(chǎn)生的陽極泥經(jīng)洗滌后，放入耐酸反應(yīng)釜用100g/l鹽酸，液固比7:1，溫度85C°攪拌時間5小時浸出錫、砷、銻、銅、鉍，浸出率>95%，浸出渣用于提取銀、 金、鈀等貴金屬，溶液用蒸氣加熱至50C°，經(jīng)鐵屑置換5小時，除去溶液中銻、鉍、銅、砷等
6雜質(zhì)，置換率>85%，置換渣進一步分離砷、銻、銅、鉍。置換后液加熱至80 C0用氫氧化鈣中和至ΡΗ0. 5深度脫銻，繼續(xù)中和至PH4. 5，使錫水解沉淀得氫氧化錫用熱水清洗至氯根在 0. 5%以下，得到氫氧化錫(含錫39. 0%)，用電解液(總酸H2SiF6為160g/l，游離酸H2SiF6為 110g/l，錫13g/l、鉛llg/Ι)常溫浸出，浸出固液比1:7，浸出液(含錫41. 6g/l、鉛7. 6g/l) 分別返回框料及板料電解系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種高雜鉛錫合金組合電解工藝，包括熔煉澆注、錫渣框料電解、陽極板電解、陽極泥錫回收自補給工序，具體包括下列工序A、熔煉澆注將高雜鉛錫合金放入50(T650C°的熔錫鍋熔化，撈出錫渣，進行陽極澆注；B、錫渣框料電解將撈出的錫渣制成粒度為5 30mm的顆粒，然后進行裝框，放入框料電解液，進行隔膜電解，電解槽電壓0. 3^3. 5V，電流密度3(Γ80Α/ m2 ；C、陽極板電解合金澆注成陽極板，放入板料電解液，進行板料電解；D、陽極泥錫回收自補給所述的板料及框料電解產(chǎn)生的陽極泥經(jīng)洗滌后，放入耐酸反應(yīng)釜用100 350 Og/Ι鹽酸，液固比5:廣8:1，溫度8(T95C°，攪拌3 5小時以浸出錫、砷、 銻、銅、鉍；浸出溶液用蒸氣加熱至4(T65C°，經(jīng)鐵屑置換4飛小時，除去溶液中銻、鉍、銅、 砷等雜質(zhì)；置換除雜后的溶液加熱至5(T80 C0再用氫氧化鈣中和至ΡΗ0. 5 1深度脫銻，后繼續(xù)中和至PH4. 5飛使氫氧化錫水解沉淀，氫氧化錫用熱水清洗至氯根在0. 5^1%以下，得到的氫氧化錫，再用硅氟酸鹽電解液常溫浸出，浸出液返回電解系統(tǒng)補充框料電解槽和板料電解槽中電解液中錫離子的消耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高雜鉛錫合金組合電解工藝，其特征是所述的裝框隔膜電解是將澆注產(chǎn)生的鉛錫渣裝入塑料及其它耐酸袋內(nèi)，袋內(nèi)放入由同質(zhì)合金澆注的導(dǎo)電板， 將袋放入耐酸塑料框形成陽極；陰極由錫合金產(chǎn)品同質(zhì)合金澆鑄而成；陽極、陰極裝入框料電解槽內(nèi)，并放入硅氟酸鹽電解液進行電解。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高雜鉛錫合金組合電解工藝，其特征是所述框料硅氟酸鹽電解液之總酸H2SiF6為50 120g/l，游離酸H2SiF6為40 90g/l，Sn總為10 80g/l。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高雜鉛錫合金組合電解工藝，其特征是所述框料硅氟酸鹽電解液之總酸H2SiF6為6(Tl00g/l，游離酸H2SiF6為5(T80g/l，Sn總為17 70g/l。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高雜鉛錫合金組合電解工藝，所述框料硅氟酸鹽電解液之總酸H2SiF6為70 90g/l，游離酸H2SiF6為65 75g/l，Sn總為25 50g/l。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高雜鉛錫合金組合電解工藝，其特征是所述的合金液體則澆鑄成合金陽極，放入正常板料電解槽，用板料硅氟酸鹽電解液進行電解，電解時槽電壓0.Γ0. 3 V，電流密度 60 120A/m2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的高雜鉛錫合金組合電解工藝，其特征是所述板料硅氟酸鹽電解液之總酸&SiF6為6(T210g/l，游離酸KSiF6為45 160g/l，Sn總為8 80g/l。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的高雜鉛錫合金組合電解工藝，其特征是所述板料硅氟酸鹽電解液之總酸&SiF6為8(Tl90g/l，游離酸KSiF6為65 140g/l，Sn總為12 60g/l。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的高雜鉛錫合金組合電解工藝，其特征是所述的板料硅氟酸鹽電解液之總酸H2SiF6為100 170g/l，游離酸H2SiF6為85 120g/l，Sn總為25 45g/l。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高雜鉛錫合金組合電解工藝，其特征是所述的D工序的浸出電解液之總酸H2SiF6為80 210g/l，游離酸H2SiF6為40 160g/l，Sn 3 20g/l、Pb3 20g/1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高雜鉛錫合金組合電解工藝，包括熔煉澆注、錫渣框料電解、陽極板電解、陽極泥錫回收自補給工序，將高雜鉛錫合金放入500~650C°的熔錫鍋熔化，撈出錫渣，進行陽極澆注；將撈出的錫渣制成粒度為5~30mm的顆粒，然后裝框，放入框料電解液，進行隔膜電解，電解槽電壓0.3~3.5V，電流密度30~80A/m2；合金澆注成陽極板進行板料電解；陽極泥錫回收自補給電解液。本發(fā)明組合電解工藝將高雜鉛錫合金先分成粒料及板料，分別進行框料電解及板料電解；回收陽極泥中的錫并自給回補以提高電解液離子濃度，解決了電解過程中出現(xiàn)的陽極鈍化，離子濃度下降，槽壓過高，電流效率低等一系列問題。使電解過程順利進行，并提高了電流效率及產(chǎn)品直收率，綜合直收率98%。
文檔編號C25C1/24GK102424983SQ201110445949
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者劉勇, 吳建民, 李果, 謝官華 申請人:個舊市富祥工貿(mào)有限責(zé)任公司