CN107675209A - 一种绿色环保锡电解精炼电解液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绿色环保锡电解精炼电解液，所述电解液组成为80~140 g/L H2SO4、20~40 g/L Sn2+(SnSO4形式加入)、0~10 g/Lβ‑萘酚、0~10 g/L乳胶、0~20 g/L酚磺酸和2~15 g/L没食子酸或其衍生物。传统锡电解精炼电解液中一般添加20~40 g/L的苯酚磺酸或甲苯酚磺酸以抑制电解液中Sn2+的氧化、提高电解液稳定性并改善阴极形貌。然而酚磺酸气味大，有毒有害，电解车间劳工环境差。基于此，本发明提出一种绿色环保电解液，采用没食子酸或其衍生物部分替代或完全替代苯酚磺酸或甲酚磺酸。该电解液具有安全、绿色环保、稳定性好、阴极形貌致密平整的优点，可在锡电解行业推广应用。

Description

一种绿色环保锡电解精炼电解液
技术领域
本发明属于有色金属冶金领域，涉及一种锡电解精炼电解液，特别涉及一种锡电解精炼电解液的功能添加剂。
背景技术
锡电解精炼是制备金属锡的重要工序。纯锡的电解精炼通常采用H2SO4 + SnSO4基电解液。电解过程中，阳极电位升高和电解液中的溶解氧都会导致Sn(II)氧化成Sn(IV)。Sn(IV)易水解，生成Sn(OH)4胶体。Sn(II)的贫化和Sn(OH)4胶体的产生都会影响Sn(II)的阴极沉积过程，导致电流效率较低、阴极锡毛刺多、结粒严重。为抑制Sn(II)的氧化，锡电解工业通常往电解液中添加甲苯酚磺酸或苯酚磺酸。苯酚上的羟基具有还原性，可以优先于Sn(II)氧化，从而抑制Sn(II)的氧化，减缓Sn(II)的贫化及Sn(OH)4的产生。然而，甲苯酚磺酸和苯酚磺酸均气味重、有毒有害，严重影响工人身体健康。为此，本专利申请提出一种新型的锡电解液添加剂，没食子酸或其衍生物（主要为没食子酸烷基酯）。没食子酸和没食子酸烷基酯安全无味，作为食品抗氧化剂广泛应用于食品行业。此外，该类物质也具有酚羟基，具有较强的还原性。前期实验结果表明，没食子酸还原性比甲苯酚磺酸强。没食子酸或其衍生物加入锡电解液中可以抑制Sn(II)的氧化，提升电解液的稳定性。综上所述，采用没食子酸或其衍生物部分或完全替代酚磺酸，可以大幅降低电解车间气味，改善劳工环境，同时可以提升电解液的稳定性。本专利申请提出的一种绿色环保锡电解精炼电解液具有较大工业应用价值，易在锡电解工业推广。
发明内容
针对传统锡电解精炼过程中酚磺酸气味重、酚磺酸有毒有害、车间劳工环境差的难题，本发明提出一种绿色环保锡电解精炼电解液。采用没食子酸或其衍生物部分替代或完全替代酚磺酸，改善劳工环境的同时，提升电解液稳定性。
本发明所述的一种绿色环保锡电解精炼电解液，主要组分包括80 ~ 140 g/LH2SO4、35 ~ 90 g/L SnSO4、0 ~ 10 g/L β-萘酚、0 ~ 10 g/L 乳胶、0 ~ 10 g/L 酚磺酸和2~ 15 g/L没食子酸或其衍生物。
进一步的，所述没食子酸衍生物可选自没食子酸甲酯、没食子酸乙酯、没食子酸丙酯、没食子酸月桂酯、没食子酸十八碳醇酯中的一种或几种。
进一步的，所述没食子酸衍生物为没食子酸甲酯。
进一步的，所述酚磺酸选自甲苯酚磺酸、苯酚磺酸中的一种或两种。
进一步的，没食子酸或其衍生物可以部分替代或完全替代酚磺酸。
进一步的，电解液中没食子酸或其衍生物浓度优选为5 g/L。
本发明提出的一种绿色环保锡电解精炼电解液应用于锡电解工业可以极大改善劳工环境，提升电解液稳定性，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
锡电解精炼电解液组成为：90 g/L H2SO4，40 g/LSnSO4形式，20 g/L 甲苯酚磺酸，2 g/L β-萘酚，5 g/L 乳胶；电解液温度为35℃；电流密度100 A/m2；电解车间自然通风。电解15天后，车间有明显气味，劳工环境较差，电解液Sn(II)浓度维持在16 g/L左右。
对比实施例2
锡电解精炼电解液组成为：90 g/L H2SO4, 60 g/L SnSO4，1g/L 没食子酸，5 g/L 甲苯酚磺酸，4 g/L β-萘酚，2 g/L 乳胶；电解液温度为35℃；电流密度100 A/m2；电解车间自然通风。电解12天后，车间有气味，较传统电解车间气味轻。电解液Sn(II)浓度维持在22 g/L左右，电解液稳定性略低于传统电解液。
实施例1
锡电解精炼电解液组成为：90 g/L H2SO4，40 g/LSnSO4形式，5 g/L 没食子酸，2 g/Lβ-萘酚，5 g/L 乳胶；电解液温度为35℃；电流密度100 A/m2；电解车间自然通风。电解15天后，车间未闻及明显气味，劳工环境良好。电解液Sn(II)浓度维持在18 g/L左右，Sn(IV)浓度相较传统电解车间低2 g/L左右，电解液稳定性优于传统电解液。
实施例2
锡电解精炼电解液组成为：90 g/L H2SO4, 60 g/L SnSO4，6 g/L 没食子酸，5 g/L 甲苯酚磺酸，4 g/L β-萘酚，2 g/L 乳胶；电解液温度为35℃；电流密度100 A/m2；电解车间自然通风。电解12天后，车间有一些气味，较传统电解车间气味轻。电解液Sn(II)浓度维持在25 g/L左右，电解液稳定性略优于传统电解液。
实施例3
锡电解精炼电解液组成为：80 g/L H2SO4, 40 g/L SnSO4，2 g/L 没食子酸甲酯，7 g/Lβ-萘酚，1 g/L 乳胶；电解液温度为35℃；电流密度100 A/m2；电解车间自然通风。电解7天后，车间无明显气味，劳工环境好。电解液Sn(II)浓度维持在16 g/L左右，电解液稳定性略优于传统电解液。
实施例4
锡电解精炼电解液组成为：140 g/L H2SO4, 90 g/L SnSO4形式，20 g/L 没食子酸月桂酸酯，10 g/L 甲苯酚磺酸，1 g/L β-萘酚，8 g/L 乳胶；电解液温度为35℃；电流密度100A/m2；电解车间自然通风。电解24天后，车间有明显气味，与传统电解车间气味相当。电解液Sn(II)浓度维持在34 g/L左右，Sn(IV)浓度明显低于传统电解车间，电解液稳定性显著提高。
实施例5
锡电解精炼电解液组成为：100 g/L H2SO4, 65 g/L SnSO4，5 g/L 没食子酸，3 g/L 没食子酸甲酯，7 g/L β-萘酚，5 g/L 乳胶；电解液温度为35℃；电流密度100 A/m2；电解车间自然通风。电解30天后，车间无明显气味，劳工环境好。电解液Sn(II)浓度维持在24 g/L左右，Sn(IV)浓度低于传统电解车间，电解液稳定性改善较明显。

Claims (5)

1.一种绿色环保锡电解精炼电解液，其特征在于，电解液组成包括80~140 g/L H2SO4、35~90 g/L SnSO4、0~10 g/L β-萘酚、0~10 g/L 乳胶、0 ~ 10 g/L 酚磺酸和2 ~15 g/L没食子酸或其衍生物。
2.根据权利要求1所述的一种绿色环保锡电解精炼电解液，其特征在于，没食子酸衍生物可选自没食子酸甲酯、没食子酸乙酯、没食子酸丙酯、没食子酸月桂酯、没食子酸十八碳醇酯中的一种或几种，优选为没食子酸甲酯。
3.根据权利要求1所述的一种绿色环保锡电解精炼电解液，其特征在于，酚磺酸选自甲苯酚磺酸、苯酚磺酸中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种绿色环保锡电解精炼电解液，其特征在于，没食子酸或其衍生物可以部分替代或完全替代酚磺酸。
5.根据权利要求1所述的一种绿色环保锡电解精炼电解液，其特征在于，电解液中没食子酸或其衍生物浓度优选为5 g/L。
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