從電子腳鍍錫銅針中回收錫和銅

1、從電子腳鍍錫銅針中回收錫和銅從電子腳鍍錫銅針中回收錫和銅陳亮，王勇，熊振坤，陳斌（廣東清遠(yuǎn)云銅有色金屬有限公司，廣東清遠(yuǎn)511545)摘要：摘要：介紹了從電子腳鍍錫銅針中回收錫和銅的工藝研究及生產(chǎn)實(shí)踐。采用常溫堿性電解脫錫，電解液無須加熱循環(huán)流動(dòng)，控制電流密度200Am2、槽電壓0.2~0.4V，電解液含Sn8~15gL、NaOH60~120gL時(shí)，銅、錫的直收率分別達(dá)到99.7%和94.5%。脫錫銅針拋光處理后可以直接電解生產(chǎn)符合GB

2、T4672010標(biāo)準(zhǔn)中CuCATH1要求的陰極銅，電解條件：裝填光亮銅針高出電解液面5cm以上，電流密度200Am2，槽電壓0.7V，電解液含Cu45~50gL、H2SO4150~180gL。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：鍍錫銅針；電解脫錫；電解；陰極銅；回收中圖分類號：中圖分類號：X705；TF811；TF814文獻(xiàn)標(biāo)志碼：文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：文章編號：10077545（2013）09000000RecoveryofTinCopperfromE

3、lectronicFootTinPlatedCopperNeedleCHENLiangWANGYongXIONGZhenkunCHENBin(GuangdongQingyuanYunnanCopperNonferrousMetalsCo.Ltd.Qingyuan511545GuangdongChina)Abstract:Thetechnicalstudyplantpracticeofrecoveryoftincopperfromelec

4、tronicfoottinplatedcopperneedlewereintroduced.Tinwasseparatedbyalkalineelectrolysisatroomtemperaturewithoutheatingelectrolytecirculating.Therecoveryrateofcoppertinis99.7%94.5%respectivelyundertheconditionsincludingcurren

5、tdensityof200Am2cellvoltageof0.2~0.4VelectrolytecompositionofSnof8~15gLNaOHof60~120gL.CathodecopperaccdingwiththerequirementsofCuCATH1brunderGBT4672010stardsisdirectlyelectrolyzedfrompolisheddetinningcopperneedleunderthe

6、electrolysisconditionsincludingcopperneedlebeing5cmhigherthanelectrolyticliquidlevelcurrentdensityof200Am2cellvoltageof0.7VelectrolytecompositionofCuof45~50gLH2SO4of150~180gL.Keywds:tinplatedcopperneedledetinningwithalka

7、lineelectrolysiselectrolysiscathodecopperrecovery近年來，電子及通訊、汽車、電線電纜等行業(yè)發(fā)展迅猛，生產(chǎn)過程中鍍錫邊角廢料及可回收的鍍錫廢料日益增多，每年這種廢料多達(dá)40~50萬t。鍍錫廢銅料一般含銅91.0%~96.5%、錫1.5%~3.0%。從此類廢料回收銅和錫有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益。目前，鍍錫廢銅料的回收工藝主要有火法電解法、電化學(xué)法和化學(xué)法等。火法電解法沒有預(yù)先回收錫，而

8、是將鍍錫廢銅料當(dāng)作一種銅廢料，加入銅陽極爐、氧化還原熔煉澆鑄成陽極板，經(jīng)電解精煉生產(chǎn)陰極銅。此工藝因大量的錫進(jìn)入爐渣而未能實(shí)現(xiàn)錫的有效回收，當(dāng)爐料含錫高時(shí)，要將陽極板中的錫除至小于0.2%以滿足電解精煉的需要，能耗大，生產(chǎn)成本高。電化學(xué)法[12]可以不侵蝕銅基體，并能回收海綿錫，洗滌后熔煉除雜可得到99.9%的錫。化學(xué)法[35]是將鍍錫廢銅料置于酸性溶液中，利用硫酸銅或者雙氧水等氧化劑分離銅、錫，達(dá)到回收銅的效果。電化學(xué)法和化學(xué)法能實(shí)現(xiàn)

9、錫的有效回收，但脫錫后的廢銅料只能當(dāng)廢雜銅出售或入銅陽極爐火法精煉后再電解精煉，未能形成一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈，其潛在的經(jīng)濟(jì)效益不能得到實(shí)現(xiàn)。本文提出了一條綜合回收效率高、經(jīng)濟(jì)效益高、且環(huán)境友好的鍍錫廢銅料的工業(yè)化產(chǎn)業(yè)鏈。1試驗(yàn)原料試驗(yàn)原料試驗(yàn)原料為惠州某電子腳銅針銅錫分離廠回收的具有廣泛代表性的鍍錫銅針，含銀57.28gt，其余主要化學(xué)成分（%）：Cu93.19、Sn3.19、Pb2.03、Fe0.094。2試驗(yàn)原理與工藝流程試驗(yàn)原理與工藝

10、流程首先，采用常溫堿性電解脫錫，在碳鋼陽極框中裝入鍍錫銅針作為陽極，碳鋼片作為陰極，電解液為Na2SnO3－NaOH溶液。電解過程中兩極發(fā)生以下反應(yīng)[6]：陽極：Sn6OH4e=Sn(OH)62陰極：Sn(OH)624e=Sn6OH由于陽極中所含各種金屬雜質(zhì)的析出電位不同，控制一定的槽電壓，就可將銅錫分離，達(dá)到提純的目的。收稿日期收稿日期：20130224作者簡介作者簡介：陳亮(1985)，男，湖南衡陽人，助理工程師，碩士研究生.doi

11、：10.3969j.issn.10077545.2013.09.005圖1導(dǎo)電材料對槽電壓的影響導(dǎo)電材料對槽電壓的影響Fig.1Effectofconductivematerialoncellvoltage從圖1可以得出，采用鉛陽極和銅殘極作導(dǎo)電材料時(shí)平均槽電壓分別為2.0V和0.54V，根據(jù)試驗(yàn)所產(chǎn)出陰極銅的質(zhì)量可計(jì)算得出二者的電流效率分別為85%和95%，噸銅直流電單耗分別1985kWh和480kWh，因此，從經(jīng)濟(jì)上考慮，工業(yè)化試驗(yàn)

12、選取銅殘極為陽極導(dǎo)電材料。3.3.2電解過程銅、酸離子濃度的變化電解過程銅、酸離子濃度的變化以銅殘極作為導(dǎo)電材料，在電流密度150Am2、電解液中初始銅離子濃度49.34gL、硫酸濃度170.51gL、溫度61℃、循環(huán)速度40Lmin的條件下，考察電解液中銅、酸離子濃度的變化，結(jié)果如圖2所示。圖2電解過程銅離子和硫酸濃度的變化電解過程銅離子和硫酸濃度的變化Fig.2Variationofcopperionsulfuricacidconc

13、entrationduringelectrolysis圖2表明，隨著電解過程的進(jìn)行，電解液中銅離子濃度從49.34gL上升到54.59gL，而硫酸濃度從170.52gL下降至164.75gL，電解液中銅、酸離子濃度變化趨勢與常規(guī)銅電解變化趨勢一致，可與現(xiàn)有電解系統(tǒng)并行運(yùn)行。3.3.3不同電流密度時(shí)槽電壓的變化不同電流密度時(shí)槽電壓的變化提高電流密度，可以在基本不增加設(shè)備的情況下，提高陰極銅產(chǎn)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。但提高電流密度同樣

14、帶來直流電耗上升，陰極銅質(zhì)量難以控制等問題，應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益。在電解液中銅離子濃度50gL、硫酸濃度170gL、溫度61℃、循環(huán)速度40Lmin的條件下考察電流密度對槽電壓以及陰極銅質(zhì)量的影響。當(dāng)電流密度分別為110、150、200、240Am2時(shí)，槽電壓分別為0.42、0.54、0.72、0.89V；電流效率分別為97%、96%、96%、92%；噸銅直流電耗分別為365、475、632、816kWh?？梢钥闯觯S著電流密度的增加，槽