CN112176188B - 一种深度去除再生粗锡中锑铜杂质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深度去除再生粗锡中锑铜杂质的方法，锑铜脱除剂采用硼砂和硫化锡为主，易操作，同时降低脱除温度，能耗低，杂质分离效果好，安全环保，且一次同时脱锑铜，实现粗锡质量达到AA级Sn99.90，符合GB/T728‑2010的要求，杂质Sb含量低于0.02wt％、杂质Cu含量低于0.008wt％，减少了现有技术加铝除锑加硫除铜存在的环境污染问题，解决了现有技术脱锑铜步骤繁琐、能耗高的问题。
Description
技术领域：
本发明涉及冶金领域，具体涉及一种深度去除再生粗锡中锑铜杂质的方法。
背景技术：
在锡的消费过程中，产生大量的含锡合金物料，不同来源的锡，杂质种类、含量不同，常见的杂质有铁、铜、砷、锑、铅、铋等，它们对锡的性质影响很大，因此锡锭国标GB/T728-2010对锡中各类杂质成分有明确的要求。如铜，用作镀层的锡含铜越少越好，因为铜不仅形成有毒的化合物，还会降低镀层的稳定性。含锑0.5％时锡的伸长率便降低，硬度和抗拉强度增加，但锡的延展性不变。
目前粗锡的提纯方法有连续结晶法、真空蒸馏法、电解法以及火法冶炼造渣法等，火法精炼锡的过程是由一系列作业组成的，其中每个作业能够去除一种或几种杂质。其优点是生产能力较高，设备简单，生产过程积压的锡量少，通过火法精炼得到的精锡产量占世界总产量的90％以上。
加硫除铜的基本原理是基于硫和铜的亲和力大于硫和锡的亲和力，硫和铜化合生成硫化亚铜熔点高(1130℃)，密度小(5.6g/cm3)，不溶于锡，浮于锡液表面而生成硫渣。但加硫除铜过程中，单质硫燃烧产生有毒的二氧化硫气体，操作环境差，对大气也造成污染。加铝除锑的原理是利用铝和锑产生高熔点化合物AlSb(熔点1080℃)，其密度小于锡，能从锡液中结晶析出，最后加入氯化铵等除多余残铝。但加铝除锑温度基本要控制在500℃，产生的铝渣中AlAs遇水或潮湿空气极易产生剧毒的AsH3气体，非常容易产生人身伤害，安全风险很大。并且工艺最后采用加入氯化铵除去多余的铝，也会产生有害气体，污染环境。
发明内容：
本发明的目的是针对含锑0.2-0.5wt％，含铜0.01-0.03wt％的粗锡，提供一种深度去除再生粗锡中锑铜杂质的方法，易操作，同时降低脱除温度，能耗低，杂质分离效果好，安全环保，且一次同时脱锑铜，实现粗锡质量达到AA级Sn99.90，符合GB/T728-2010的要求，杂质Sb含量低于0.02wt％、杂质Cu含量低于0.008wt％，减少了现有技术加铝除锑加硫除铜存在的环境污染问题，解决了现有技术脱锑铜步骤繁琐、能耗高的问题。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种深度去除再生粗锡中锑铜杂质的方法，再生粗锡中含锑0.2-0.5wt％，含铜0.01-0.03wt％，该方法包括以下步骤：
1)锑铜脱除剂制备：按总质量百分数为100％计，锑铜脱除剂由5-90％硼砂、3-30％硫化物和焦粉混合而成；
2)脱除粗锡中锑铜：将粗锡加热融化升温至260-380℃，然后加入锑铜脱除剂，并不断搅拌10-60min，反应结束后停止搅拌，降温至230℃并捞去浮渣。
当再生粗锡中锑Sb含量大于0.3wt％，优选地，步骤一锑铜脱除剂还含有5-7wt％铝。
特别地，步骤2)为：将粗锡加热融化升温至260-280℃，然后加入锑铜脱除剂，并不断搅拌10-30min，然后升温至280-380℃，恒温搅拌20-30min反应结束后停止搅拌，降温至230℃并捞去浮渣。
本发明的有益效果如下：
1)本发明易操作，工艺简单，成本低，锑铜脱除剂采用硼砂和硫化锡为主，脱除锑铜温度低，有效防止主体材料锡精炼过程氧化，杂质脱除效果好，一次同时脱锑铜，锑的脱除率95％，铜的脱除率达到60％以上，实现粗锡质量达到AA级Sn99.90，符合GB/T728-2010的要求，杂质Sb含量低于0.02wt％、杂质Cu含量低于0.008wt％，且反应过程安全环保，无烟无味，工作环境良好，减少了现有技术加铝除锑加硫除铜存在的环境污染问题，解决了现有技术脱锑铜步骤繁琐、能耗高的问题。
具体实施方式：
以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1：
粗锡原料为电镀锡泥渣料还原而得，其中含锑Sb0.5wt％，含铜Cu0.01wt％。称取粗锡560g放入精炼锅内，加热至260℃，边搅拌边加入锑铜脱除剂10g，所述锑铜脱除剂以其总质量分数为100％计，由7％铝、80％硼砂、3％硫化锡和10％焦粉混合而成，加料后继续搅拌30min，然后升温至380℃，恒温搅拌30min，降温至230℃并捞去浮渣，取样送分析，ICP-MS检测结果锑含量为0.01wt％，铜含量为0.003wt％。
实施例2：
参考实施例1，不同之处在于锑铜脱除剂没添加铝，以其总质量分数为100％计，由87％硼砂、3％硫化锡和10％焦粉混合而成，具体步骤如下：
称取粗锡560g(含锑Sb0.5wt％，含铜Cu0.01wt％)放入精炼锅内，加热至260℃，边搅拌边加入锑铜脱除剂10g，所述锑铜脱除剂以其总质量分数为100％计，由87％硼砂、3％硫化锡和10％焦粉混合而成，加料后继续搅拌30min，然后升温至380℃，恒温搅拌30min，降温至230℃并捞去浮渣，取样送分析，ICP-MS检测结果锑含量为0.03wt％，铜含量为0.003wt％。
得到的产物再次置于于精炼锅内，重复上述步骤并捞去浮渣，取样送分析，ICP-MS检测结果锑含量为0.003wt％，铜含量为0.001wt％。
实施例1和实施例2对比可知，对锑Sb含量高于0.3wt％的再生粗锡，加入7wt％铝具有更好的脱除效果。
实施例3：
粗锡原料为电镀锡泥渣料还原而得，其中含锑Sb0.2wt％，含铜Cu0.03wt％。称取粗锡1060g放入精炼锅内，加热至280℃，边搅拌边加入锑铜脱除剂8g(以其总质量分数为100％计，由90％硼砂、3％硫化锡和7％焦粉混合而成)，加料后继续搅拌40min，降温至230℃并捞去浮渣，取样送分析，ICP-MS检测结果锑含量为0.013wt％，铜含量为0.001wt％。
实施例4：
粗锡原料为电镀锡泥渣料还原而得，其中含锑Sb0.3wt％，含铜Cu0.03wt％。称取粗锡1050g放入精炼锅内，加热至280℃，边搅拌边加入配比锑铜脱除剂12g(以其总质量分数为100％计，由90％硼砂、3％硫化锡和7％焦粉混合而成)，加料后继续搅拌40min，降温至230℃并捞去浮渣，取样送分析，ICP-MS检测结果锑含量为0.015wt％，铜含量为0.001wt％。
Claims (2)
1.一种深度去除再生粗锡中锑铜杂质的方法，其特征在于，再生粗锡中含锑0.2-0.5wt%，含铜0.01-0.03wt%，该方法包括以下步骤：
1）锑铜脱除剂制备：按总质量百分数为100%计，锑铜脱除剂由5-90%硼砂、3-30%硫化锡和焦粉混合而成；
2）脱除粗锡中锑铜：将粗锡加热熔化 升温至260-380℃，然后加入锑铜脱除剂，并不断搅拌10-60min，反应结束后停止搅拌，降温至230℃并捞去浮渣；当再生粗锡中锑Sb含量大于0.3wt%，锑铜脱除剂还含有5-7wt%铝。
2.根据权利要求1所述深度去除再生粗锡中锑铜杂质的方法，其特征在于，步骤2）为：将粗锡加热熔化 升温至260-280℃，然后加入锑铜脱除剂，并不断搅拌10-30min，然后升温至280-380℃，恒温搅拌20-30min反应结束后停止搅拌，降温至230℃并捞去浮渣。
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