牛磺酸对锡电解精炼过程的影响
2021-01-19钟晓聪张斌林振聪李金辉刘志强路永锁王瑞祥徐志峰
中南大学学报(自然科学版) 2020年12期
钟晓聪,张斌,林振聪,李金辉,刘志强,路永锁,王瑞祥,徐志峰
(1.江西理工大学材料冶金化学学部,江西赣州,341000;2.稀有金属分离与综合利用国家重点实验室,广东广州,510650;3.江西自立环保科技有限公司,江西抚州,344113)
随着锡矿资源不断消耗,锡矿资源储量和品位不断降低,从二次资源中回收金属锡受到广泛关注[1]。废弃电路板、铜合金和锡阳极泥等二次资源均含金属锡[2-4]。在火法处理这些物料时,锡大量进入渣中。锡渣进一步经过硫化挥发—还原熔炼—真空蒸馏工序可获得粗锡。传统锡冶炼工业通常采用火法精炼方法脱除粗锡中的杂质[5]。然而,二次资源回收的粗锡通常杂质质量分数高且种类多,采用火法精炼脱杂存在流程长、成本高和收率低的缺点[6],因此,采用电解精炼处理二次资源回收粗锡更具优势。锡电解精炼可以在酸性和碱性体系中进行[7],由于酸性体系具有成本低的优点,大部分资源回收企业采用酸性体系[8-9]。酸性锡电解精炼采用的电解液一般由H2SO4和SnSO4组成[10]。Sn(II)在电解过程中容易被溶解氧和阳极副产的氧气氧化,进而水解生成锡胶。锡胶的生成一方面降低了溶液中的Sn(II)浓度,另一方面还可能吸附杂质并在阴极析出,影响阴极锡形貌和质量[11]。因此,酸性锡电解液中常常添加10~20 g/L酚磺酸,如甲酚磺酸和苯酚磺酸等[12]。酚磺酸具有抑制Sn(II)氧化并使阴极锡平整致密的作用[7,13]。然而,大部分酚磺酸气味重、有毒有害,严重影响作业人员健康,因此,亟需寻找绿色环保替代物。……
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