一种经济环保型锡电解精炼电解液的制作方法

文档序号:16935329发布日期:2019-02-22 20:38阅读:582来源:国知局

本发明属于有色金属冶金领域,涉及一种经济环保型锡电解精炼电解液。



背景技术:

精锡通常采用酸性硫酸亚锡体系进行电解精炼制得,通过查阅国内外的文献资料可知,酸性硫酸盐体系相较于其它锡电解体系而言,析氢少,电能耗量低,电流效率高,成本低等优势,所以是目前应用最为广泛的一种生产工艺。然而,在电解过程中存在阳极的钝化、析氧反应以及电解液中的溶解氧等问题,将会导致sn2+氧化成sn4+。而sn4+又容易发生水解反应,生成α-sno2·h2o,而α-sno2·h2o不稳定,进一步反应生成不溶于酸和碱β-sno2·h2o,并且很容易与电解液中的sn2+形成一种黄色复合物,进而转变为白色的β-锡酸沉淀,使得渡液出现浑浊,导致电解液中的sn2+浓度迅速降低,严重影响电解液的性能,导致阴极沉积层较粗糙、疏松及降低电流效率等现象。

尽管向电解液中添加的甲酚磺酸等酚磺酸有毒有害添加剂能够利用酚羟基的还原性,来抑制sn2+的氧化,阻滞β-锡酸沉淀的生成。但是,这种添加剂具有气味重、毒害性大、危害人体健康、危害环境等致命缺陷。



技术实现要素:

针对现有锡电解精炼过程中甲酚磺酸等酚磺酸气味重、毒害性大、危害人体健康和工作环境的问题,本发明提出一种经济环保型锡电解精炼电解液。采用黄瓜汁或其有效化学成分试剂完全替代酚磺酸等添加剂,能够改善员工工作环境的同时,提升电解液稳定性及电解精炼效果。

本发明所述的一种经济环保型锡电解精炼电解液,含有20~120g/lh2so4、4~40g/lsn2+(snso4形式加入)、添加剂、0.1~2g/lβ-萘酚、0.1~5g/l乳胶,所述添加剂为含有芦丁、儿茶素中的至少一种的物质。

进一步地,所述芦丁在电解液中浓度为10~100mg/l,所述儿茶素在电解液中浓度为5~60mg/l。

进一步地,所述添加剂为黄瓜汁,在电解液中浓度为1~20g/l。

采用所述的电解液电解锡的方法,具体包括以下步骤。

(1)以snso4为电解液中的主盐,含有芦丁、儿茶素中的至少一种的物质为抗氧化剂,所述电解液中20~120g/lh2so4、4~40g/lsn2+、0.1~2g/lβ-萘酚、0.1~5g/l乳胶。

(2)在恒温20~40℃、电流密度40~120a/m2条件下、电解24h后取阴极进行冲洗、干燥、称重、计算电流效率、观察阴极锡形貌及检测溶液中各成分含量。

本发明通过在电解液中添加黄瓜汁或其有效化学成分试剂,提出了一种经济环保型锡电解精炼电解液。黄瓜汁或其有效化学成分试剂(如:芦丁、儿茶素)绿色无毒、经济环保,并且目前许多医药等行业的科研工作者正对其进行深入研究,并且部分化学成分试剂已经在医药行业得到了广泛应用。此外,黄瓜汁或其有效化学成分试剂中因有糖类物质、黄酮类物质、维生素等的存在不仅具有酚羟基、醇羟基,更是拥有着很强的抗氧化性。前期大量实验结果表明,黄瓜汁或其有效化学成分试剂均具有较强的抗氧化性,既可以抑制sn2+的氧化,又能够提高电解液的稳定性,更是能够细化阴极沉积锡结晶,提高黄瓜汁及其有效化学成分试剂等资源的高效利用。综上所述,黄瓜汁或其有效化学成分试剂可以完全替代酚磺酸。

本发明提出的一种经济环保型锡电解精炼电解液应用于锡电解行业可以极大改善员工工作环境,提高电解液稳定性,具有重要的工业推广价值。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明的内容进行详细说明。

对比实施例1

(1)以snso4为电解液中的主盐,甲酚磺酸为抗氧化剂,所述电解液中60g/lh2so4、15g/lsn2+(以snso4配入)、10g/l甲酚磺酸、0.2g/lβ-萘酚、1.0g/l乳胶。

(2)在恒温35℃,阴阳极极距5cm、电流密度100a/m2条件下、电解24h后取阴极进行冲洗、干燥、称重,并计算电流效率。通过以上操作,得到的结果是:电流效率为98.84%,且阴极锡平整致密,但车间有明显刺激性气味。且电解前后电解液中sn2+的浓度分别为10.03g/l和9.52g/l,对比发现电解前后电解液中sn2+的有所减小,减小值约为0.51g/l。酸浓度分表为0.98g/l和0.96g/l,对比分析电解液的酸浓度有所减小,减小值约为0.02g/l。

实施例1

(1)以snso4为电解液中的主盐,黄瓜汁为抗氧化剂,所述电解液中60g/lh2so4、24g/lsnso4、6g/l黄瓜汁、0.2g/lβ-萘酚、1.0g/l乳胶。

(2)黄瓜汁制取方法为:将黄瓜洗净晾干,切块捣碎后放入离心管中,在10000r/min条件下离心30分钟后称取6g/l黄瓜汁于电解液中。

(3)在恒温35℃,阴阳极极距5cm、电流密度100a/m2条件下、电解24h后取阴极进行冲洗、干燥、称重,并计算得电流效率。通过以上操作,得到的结果是:电流效率为98.72%,且车间内有黄瓜清香气味,但阴极锡形貌得整平性及致密性差于对比实施例1。而电解前后电解液中sn2+的浓度分别为8.04g/l和7.89g/l,变化波动为0.15g/l,小于对比实施例1。酸浓度分别为0.83g/l和0.82g/l,变化波动为0.01g/l,与对比实施例1相当。

实施例2

(1)以snso4为电解液中的主盐,芦丁为抗氧化剂,所述电解液中60g/lh2so4、24g/lsnso4、20mg/l芦丁、0.2g/lβ-萘酚、1.0g/l乳胶。

(2)在恒温35℃,阴阳极极距5cm、电流密度100a/m2条件下、电解24h后取阴极进行冲洗、干燥、称重,并计算得电流效率。通过以上操作,得到的结果是:电流效率为98.66%,且车间内无刺激性气味,但阴极锡形貌得整平性及致密性与对比实施例1相当。电解前后电解液中sn2+的浓度分别为8.31g/l和9.14g/l,变化波动为0.83g/l,略大于对比实施例1。电解液中酸浓度分别为0.82g/l和0.82g/l,酸度基本不变,优于对比实施例1。

实施例3

(1)以snso4为电解液中的主盐,儿茶素为抗氧化剂,所述电解液中60g/lh2so4、24g/lsnso4、15mg/l儿茶素、0.2g/lβ-萘酚、1.0g/l乳胶。

(2)在恒温35℃,阴阳极极距5cm、电流密度100a/m2条件下、电解24h后取阴极进行冲洗、干燥、称重,并计算得电流效率。通过以上操作,得到的结果是:电流效率为97.82%,且车间内无刺激性气味,但阴极锡形貌得整平性及致密性差于对比实施例1。电解前后电解液中sn2+的浓度分别为9.12g/l和8.78g/l,变化波动为0.34g/l,小于对比实施例1。电解液中酸浓度分别为0.81g/l和0.77g/l,变化波动为0.04g/l,与对比实施例1相当。

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