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废锡回收的化学原理
编辑:无锡寰太环保有限公司   时间:2018-04-04

  铁废料主要有铁生产厂的边角料、废旧罐头盒、饮料罐等。废料首先经过分类、剪切、脱油、洗涤和干燥等准备作业,然后进行脱锡和废锡回收。按脱锡方法不同,工业上采用氯化法、碱液浸出法和电解法回收锡。 

  氯化法 用氯气把锡氯化成氯化锡(SnCl4)。这种方法要求原料不带有机物和水分,过程中要用冷却器排除反应放出的热量使反应在低温(311K)下进行,以减少铁的氯化。随着液态SnCl4的生成,反应器内压力减小,此时须逐渐加压以保持氯气压力在0.7×10~2.03×10Pa。当压力不再下降时,表示反应完成。产出的液体SnCl4通过蒸馏分离铁和游离氯气后,可作为产品出售,也可用置换法或电解沉积法生产金属锡。氯化法适用于大规模生产,氯化效率达97%~99%。经氯化处理后的铁含锡0.05%~0.1%,作为炼钢厂的再生原料。 

  碱液浸出法 用热碱溶液溶出锡的过程。在含NaOH180~200g/L的溶液中加入氧化剂,浸出温度控制在353~363K,使马口铁表面的锡生成锡酸钠(Na2SnO4)溶解出来。过去曾广泛使用过硝石(NaNO3)氧化剂,现已逐渐被硝基苯甲酸(NO2C6H4COOH)等有机氧化剂所代替。后者的优点是氧化速度快,生成4价锡离子,有机氧化剂靠空气中的氧就可以再生。将马口铁碎片装入浸没在浸出槽内的有孔转鼓中,锡在碱液中的溶解便连续进行。浸出液含锡达15g/L时即可排出,然后用CO2、NaHCO3、Ca(OH)2及H2SO4等沉淀锡。含锡沉淀物经还原得金属锡;也可用Na2S净化浸出液后生产SnO2化合物;还可用电解沉积法直接生产电锡。处理后的马口铁含锡0.04%。 

  电解法 废铁装入可旋转的铁丝篮中作为阳极,铁极为阴极,在槽电压0.5~2.5V、电流密度100~130A/m和温度338~348K条件下,于含NaOH47~65g,/L、Na2SnO315~25g/L的电解液中进行电解。阳极发生锡的溶解反应: 

  Sn+6OH-4e=Sn(OH)6 

  阴极发生锡的还原析出反应: 

  Sn(OH)6+4e=Sn+6OH [1]   产生的阴极锡为海绵状。海绵锡经过压团、熔化可得到含锡98%左右的粗锡。锡的总回收率为95%~98%,锡的脱除率为99%,电流效率为90%,每吨锡耗电3000~4000kW·h,耗碱750~900kg。 

  研究表明,电解法产生海绵锡是由于2价锡离子的放电引起的,添加硝基苯甲酸等有机氧化剂可使sn氧化成sn,便可得到致密的阴极锡。据此,人们提出了加氧化剂电解的混合法。混合法电解液含NaOH20~40g/L、硝基苯甲酸5~10g/L、Sn5~15g/L,在363~368K温度和阴极电流密度400~500A/m条件下得到致密阴极锡,锡的回收率97.2%。


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