DOC《从电子脚镀锡铜针中回收锡和铜》

19、Sn 3.

19、Pb 2.

03、Fe 0.094.

2 试验原理与工艺流程 首先,采用常温碱性电解脱锡,在碳钢阳极框中装入镀锡铜针作为阳极,碳钢片作为阴极,电解液为Na2SnO3-NaOH溶液.电解过程中两极发生以下反应[6]: 阳极:Sn+6OH--4e-=Sn(OH)62- 阴极:Sn(OH)62-+4e=Sn+6OH- 由于阳极中所含各种金属杂质的析出电位不同,控制一定的槽电压,就可将铜锡分离,达到提纯的目的. 收稿日期:2013-02-24 作者简介:陈亮(1985-),男,湖南衡阳人,助理工程师,硕士研究生. 在电解过程中,比锡电性更负的金属氧化进入溶液,不在阴极析出.而比锡电性更正的金属进入阳极泥.因电解液中锡离子浓度较低,电解初始阶段H+即在阴极放电,因此电解过程电流效率较低.电解到了后期,因阳极中锡含量急剧降低,阳极中的铁、铜、铅氧化进入电解液,铁和铜因生成沉淀而抑制其进一步电解,此时铅将和锡同时在阴极还原沉积.当阳极开始有氧气析出时可被判为电解终点而停电出槽. 脱锡后铜针采用二次水洗、一次酸洗、一次水洗的抛光工艺得到光亮铜针产品.二次水洗是为了洗净脱锡铜针表面夹杂的碱液及阳极泥;

一次酸洗是为了脱去铜针表面氧化层及未电解完全的锡、铅;

最后的一次水洗是为了洗净铜针表面夹杂酸液. 将光亮铜针装入以残极为导电材料、由PP材质制作的阳极框中,铜始极片为阴极,以CuSO4-H2SO4溶液为电解液进行废杂铜的直接电解精炼[7-8].在电解过程中,贵金属和某些不溶金属成为阳极泥沉淀于电解槽底,其他电位较负的贱金属不能在阴极上析出,留在电解液中,待电解液定期净化时除去.

3 结果及讨论 3.1 碱性电解脱锡 将含锡铜针装入尺寸为880 mm*830 mm*260 mm、中间固定铜始极片作为导电材料、由碳钢制作的阳极框中,每框装入铜针260~300 kg.用900 mm*840 mm的碳钢板作为阴极.每槽10框阳极,11片阴极.电解液用Na2SnO3-NaOH配制,锡离子浓度控制在8~15 g/L,NaOH浓度控制在60~120 g/L,加入适量添加剂用以抑制镀锡铜针中铜的溶解.控制电流密度200 A/m2,槽电压控制在0.2~0.4 V,阳极镀锡铜针上面的锡被氧化成锡离子溶解到电解液中,阴极上将电解液中的锡离子还原成金属锡,形成海绵状锡的沉积物,海绵锡经压锡机压成直径310 mm的锡饼后置于清水中储存.脱锡后铜针及产品锡饼及阳极泥化学成分如表1所示.主要技术经济指标:铜直收率99.7%、锡直收率94.5%、电流效率60%、吨铜综合电耗330 kWh、吨铜氢氧化钠单耗8 kg. 表1 产品化学成分 Table

1 Chemical compositions of product 产品 Cu/% Sn/% Pb/% Fe/% H2O/% Ag/(g・t-1) 脱锡铜针 98.03 0.18 0.104 1.55 57.01 锡饼 3.87 51.79 31.69 0.023 12.04 阳极泥 7.68 20.34 46.99 0.24 43.79 156.78 经过4个多月的生产实践,目前已在广东清远云铜有色金属有限公司形成月处理600~800 t镀锡铜针的规模,并且取得了良好的经济效益. 3.2 脱锡铜针抛光 经脱锡后的铜针夹杂碱液及少量阳极泥,并且含有少量锡、铅未脱除,若不经预处理将对阴极铜质量产生较大影响.将脱锡铜针装入滚筒中,采用二次水洗、一次酸洗、一次水洗的工艺以得到光亮铜针产品.二次水洗的碱性洗液经板框过滤后回收阳极泥,当滤液中NaOH溶度大于60 g/L后,可用作脱锡电解液并补充新水稀释洗液;

一次酸洗洗液控制Cu离子浓度低于20 g/L时可回用,当浓度大于20 g/L后用熟石灰中和沉淀,经板框过滤后回收含铜钙渣;