CN105112673B - 废焊锡料制备超细二氧化锡的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，属于废弃物资源化利用领域。其包括了破碎，加碱溶解，加酸回调pH，过滤洗涤，烘干破碎，流态化焙烧六个步骤，最终制备出超细二氧化锡粉末，本发明提供的废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，即避免了高温引起的铅蒸汽的挥发，又可提纯锡得到锡的高附加值产品，有很大的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于废弃物资源化利用领域，具体涉及废焊锡料制备超细二氧化锡的方法。
背景技术
焊锡是在焊接线路中连接电子元器件的重要工业原材料，广泛应用于电子工业、家电制造业、汽车制造业、维修业和日常生活中，一般含有63％的锡和37％的铅，而在使用过程中废弃的焊锡由于含有铅等对环境有伤害的物质，所以废焊锡的资源化利用得到大家的重视。
对于废焊锡的处理一般是采用重新熔炼成新的焊锡来重复利用，但是对于一些纯度较低的废焊锡来说，比如从废旧电路板上回收的焊锡，此方式得不到质量好的焊锡且在进行高温熔炼时，铅挥发出的铅蒸汽对环境会造成一定的伤害。
超细二氧化锡广泛用于搪瓷和电磁材料，并用于制造乳白玻璃、锡盐、瓷着色剂、织物媒染剂和增重剂、钢和玻璃的磨光剂等。二氧化锡电极广泛应用于高档光学玻璃的熔炼以及电解铝行业，二氧化锡电级尤其适用于火石类玻璃、钡火石、钡冕，以及重冕玻璃等的熔炼，且对玻璃不产生污染。
利用废焊锡制备二氧化锡即避免了高温引起的铅蒸汽的挥发，又可提纯锡得到锡的高附加值产品，有很大的经济和社会效益。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，即避免了高温引起的铅蒸汽的挥发，又可提纯锡得到锡的高附加值产品，有很大的经济和社会效益。
本发明所采用的技术方案为：
废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，包括以下几个步骤：
(1)破碎：将废焊锡料进行破碎，破碎至废焊锡料的粒度小于0.2mm；
(2)加碱溶解：将破碎后的废焊锡料加入碱和硫酸盐，在80-150℃反应1-10小时，过滤，得到含锡滤液和含铅滤渣，含铅滤渣用于回收铅；
(3)加酸回调pH：将滤液加入酸溶液回调pH为1.0-3.0，反应温度为80-99℃，反应时间1-10小时，加入酸溶液的时间为3-6小时，然后过滤，得到滤液和锡酸滤渣，滤液进入污水处理；
(4)过滤洗涤：将锡酸滤渣按照固液质量比1：10-20加入75-99℃热水搅拌浆化洗涤3-5次，洗涤至洗水电导率小于50uS/cm；
(5)烘干破碎：将洗涤后的锡酸滤渣烘干至水分低于1.0％，然后破碎至粒度为5-50um。
(6)流态化焙烧：将破碎后的锡酸放入流态化焙烧炉中，焙烧温度为500-1000℃，焙烧时间2-5小时，气体流速为10-50m/s，收集焙烧后物料即为超细二氧化锡。
进一步的，所述步骤(1)中破碎方式为机械破碎、气流破碎、雾化破碎中的至少一种。
进一步的，所述步骤(2)中碱的浓度为5-10mol/L，碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水、氢氧化钙中的至少一种，硫酸盐浓度为0.1-0.5mol/L,硫酸盐为硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾、硫酸镁、硫酸钙中的至少一种。具体发生的化学反应方程式如下：
Sn+2OH-+H2O------SnO3 2-+2H2
Pb+4OH-------Pb(OH)4 2-
Pb(OH)4 2-+SO4 2-------PbSO4+4OH-
进一步的，所述步骤(3)中酸的浓度为3-6mol/L，酸为硝酸、硫酸、盐酸、醋酸、甲酸、氯酸、高氯酸中的至少一种。具体发生的化学反应方程式如下：
SnO3 2-+2H+------H2SnO3
本发明的有益效果为：与现有的废焊锡料重新熔炼成新的焊锡来重复利用的方法来比，能够利用一些纯度较低的废焊锡料，同时避免高温熔炼时，铅挥发出的铅蒸汽对环境会造成一定的伤害，又可提纯锡得到锡的高附加值产品，有很大的经济和社会效益。
附图说明
附图是本发明申请所述方法的工艺流程框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体的实例，对本发明申请所述的废旧镍钨系催化剂回收钨镍的方法进行描述和说明，目的是为了公众更好的理解本发明的技术内容，而不是对所述技术内容的限制，在相同或近似的原理下，对所述工艺步骤进行的改进，包括反应条件、所用试剂改进和替换，达到相同的目的，则都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。
实施例一
废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，包括以下几个步骤：
(1)破碎：将废焊锡料进行破碎，破碎至废焊锡料的粒度为0.1mm；
(2)加碱溶解：将破碎后的废焊锡料加入碱和硫酸盐，在105℃反应5小时，过滤，得到含锡滤液和含铅滤渣，含铅滤渣用于回收铅；
(3)加酸回调pH：将滤液加入酸溶液回调pH为2.0，反应温度为95℃，反应时间5小时，加入酸溶液的时间为4.5小时，然后过滤，得到滤液和锡酸滤渣，滤液进入污水处理；
(4)过滤洗涤：将锡酸滤渣按照固液质量比1：15加入95℃热水搅拌浆化洗涤4次，洗涤至洗水电导率为45uS/cm；
(5)烘干破碎：将洗涤后的锡酸滤渣烘干至水分为0.75％，然后破碎至粒度为10um。
(6)流态化焙烧：将破碎后的锡酸放入流态化焙烧炉中，焙烧温度为650℃，焙烧时间3小时，气体流速为25m/s，收集焙烧后物料即为超细二氧化锡。
步骤(1)中破碎方式为机械破碎。
步骤(2)中碱的浓度为7.5mol/L，碱为氢氧化钠，硫酸盐浓度为0.2mol/L,硫酸盐为硫酸钠。
步骤(3)中酸的浓度为4.5mol/L，酸为硝酸。
最终得到的超细二氧化锡粒度为2.5um，纯度为99.67％，锡的回收率为98.9％。
实施例二
废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，包括以下几个步骤：
(1)破碎：将废焊锡料进行破碎，破碎至废焊锡料的粒度为0.1mm；
(2)加碱溶解：将破碎后的废焊锡料加入碱和硫酸盐，在120℃反应6小时，过滤，得到含锡滤液和含铅滤渣，含铅滤渣用于回收铅；
(3)加酸回调pH：将滤液加入酸溶液回调pH为1.5，反应温度为90℃，反应时间5小时，加入酸溶液的时间为5小时，然后过滤，得到滤液和锡酸滤渣，滤液进入污水处理；
(4)过滤洗涤：将锡酸滤渣按照固液质量比1：17加入90℃热水搅拌浆化洗涤5次，洗涤至洗水电导率为40uS/cm；
(5)烘干破碎：将洗涤后的锡酸滤渣烘干至水分为0.8％，然后破碎至粒度为7.5um。
(6)流态化焙烧：将破碎后的锡酸放入流态化焙烧炉中，焙烧温度为550℃，焙烧时间2小时，气体流速为20m/s，收集焙烧后物料即为超细二氧化锡。
步骤(1)中破碎方式为雾化破碎。
步骤(2)中碱的浓度为10mol/L，碱为氢氧化钾，硫酸盐浓度为0.35mol/L,硫酸盐为硫酸铵。
步骤(3)中酸的浓度为4mol/L，酸为硫酸。
最终得到的超细二氧化锡粒度为1.9um，纯度为99.87％，锡的回收率为99.1％。
实施例三
废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，包括以下几个步骤：
(1)破碎：将废焊锡料进行破碎，破碎至废焊锡料的粒度为0.15mm；
(2)加碱溶解：将破碎后的废焊锡料加入碱和硫酸盐，在130℃反应6小时，过滤，得到含锡滤液和含铅滤渣，含铅滤渣用于回收铅；
(3)加酸回调pH：将滤液加入酸溶液回调pH为2.5，反应温度为90℃，反应时间5小时，加入酸溶液的时间为5小时，然后过滤，得到滤液和锡酸滤渣，滤液进入污水处理；
(4)过滤洗涤：将锡酸滤渣按照固液质量比1：10加入90℃热水搅拌浆化洗涤5次，洗涤至洗水电导率为45uS/cm；
(5)烘干破碎：将洗涤后的锡酸滤渣烘干至水分为0.8％，然后破碎至粒度为6.5um。
(6)流态化焙烧：将破碎后的锡酸放入流态化焙烧炉中，焙烧温度为550℃，焙烧时间2小时，气体流速为30m/s，收集焙烧后物料即为超细二氧化锡。
步骤(1)中破碎方式为雾化破碎。
步骤(2)中碱的浓度为8mol/L，碱为氢氧化钡，硫酸盐浓度为0.35mol/L,硫酸盐为硫酸铵。
步骤(3)中酸的浓度为4mol/L，酸为醋酸。
最终得到的超细二氧化锡粒度为1.5um，纯度为99.76％，锡的回收率为99.2％。
实施例四
废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，包括以下几个步骤：
(1)破碎：将废焊锡料进行破碎，破碎至废焊锡料的粒度为0.12mm；
(2)加碱溶解：将破碎后的废焊锡料加入碱和硫酸盐，在110℃反应6小时，过滤，得到含锡滤液和含铅滤渣，含铅滤渣用于回收铅；
(3)加酸回调pH：将滤液加入酸溶液回调pH为2.5，反应温度为90℃，反应时间5小时，加入酸溶液的时间为6小时，然后过滤，得到滤液和锡酸滤渣，滤液进入污水处理；
(4)过滤洗涤：将锡酸滤渣按照固液质量比1：15加入90℃热水搅拌浆化洗涤5次，洗涤至洗水电导率为35uS/cm；
(5)烘干破碎：将洗涤后的锡酸滤渣烘干至水分为0.7％，然后破碎至粒度为8.5um。
(6)流态化焙烧：将破碎后的锡酸放入流态化焙烧炉中，焙烧温度为550℃，焙烧时间3小时，气体流速为40m/s，收集焙烧后物料即为超细二氧化锡。
步骤(1)中破碎方式为雾化破碎。
步骤(2)中碱的浓度为7mol/L，碱为氢氧化钡，硫酸盐浓度为0.35mol/L,硫酸盐为硫酸铵。
步骤(3)中酸的浓度为5mol/L，酸为醋酸。
最终得到的超细二氧化锡粒度为1.7um，纯度为99.56％，锡的回收率为99.1％。
比较例一
其他条件铜实施例一，仅步骤(4)过滤洗涤中浆化洗涤次数为2次，洗涤至洗水电导率为240uS/cm，最终超细二氧化锡纯度为98.2％。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)破碎：将废焊锡料进行破碎，破碎至废焊锡料的粒度小于0.2mm；
(2)加碱溶解：将破碎后的废焊锡料加入碱和硫酸盐，在80-150℃反应1-10小时，过滤，得到含锡滤液和含铅滤渣，含铅滤渣用于回收铅；
(3)加酸回调pH：将滤液加入酸溶液回调pH为1.0-3.0，反应温度为80-99℃，反应时间1-10小时，加入酸溶液的时间为3-6小时，然后过滤，得到滤液和锡酸滤渣，滤液进入污水处理；
(4)过滤洗涤：将锡酸滤渣按照固液质量比1：10-20加入75-99℃热水搅拌浆化洗涤3-5次，洗涤至洗水电导率小于50uS/cm；
(5)烘干破碎：将洗涤后的锡酸滤渣烘干至水分低于1.0％，然后破碎至粒度为5-50um；
(6)流态化焙烧：将破碎后的锡酸放入流态化焙烧炉中，焙烧温度为500-1000℃，焙烧时间2-5小时，气体流速为10-50m/s，收集焙烧后物料即为超细二氧化锡。
2.根据权利要求1所述的废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，其特征在于，所述步骤(1)中破碎方式为机械破碎、气流破碎、雾化破碎中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，其特征在于，所述步骤(2)中碱的浓度为5-10mol/L，碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水、氢氧化钙中的至少一种，硫酸盐浓度为0.1-0.5mol/L,硫酸盐为硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾、硫酸镁、硫酸钙中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的废焊锡料制备超细二氧化锡的方法，其特征在于，所述步骤(3)中酸的浓度为3-6mol/L，酸为硝酸、硫酸、盐酸、醋酸、甲酸、氯酸、高氯酸中的至少一种。
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