CN115404484B - 一种用于镀锡铜合金的脱锡剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于镀锡铜合金的脱锡剂，其特征在于，该脱锡剂的组成为氢氧化钠：120g/L～180g/L，Na盐阴离子表面活性剂：5g/L～10g/L，三聚磷酸钠：10g/L～30g/L，柠檬酸钠：10g/L～20g/L，硫酸钠：5g/L～10g/L，余量为水。通过控制氢氧化钠、Na盐阴离子表面活性剂、三聚磷酸钠、柠檬酸钠以及硫酸钠的添加量，能够将水箱铜、镀锡类管棒线材等镀锡铜合金废料中锡含量大幅度降低，废料中锡含量可以下降60％以上，即脱锡剂的脱锡率在60％以上，不仅能灵活配料，而且洗脱下来的锡又能回收出售，大大提供提高了水箱铜等废料的利用率。

Description

一种用于镀锡铜合金的脱锡剂
技术领域
本发明属于铜合金技术领域，具体涉及一种用于镀锡铜合金的脱锡剂。
背景技术
已知铜合金具备较好的耐腐蚀性能，但是在一些特殊腐蚀气氛，酸碱和盐碱强度高的环境中，铜合金的耐蚀性仍需要进一步提高，而镀锡是一种较好的防腐途径，因此在卫浴阀门，水管，空调外机连接管表面镀有金属锡，同时手机、汽车、轮船、飞机、铁路等零部件都进行了镀锡处理。当这些产品的生命周期完成后，回收再利用时，由于锡是一种用于强化铜合金的元素，只需要加入微量即可，镀锡废料的回收处理变成一个现实的问题，对于锡含量较低的废料可以作为原料直接投炉，但对于锡含量较高的废料，如果直接作为原料使用，无法解决废料的利用率较低和易造成新料中锡含量超标存在矛盾的问题。例如水箱铜废料含铜量较高，主要由紫铜、H65黄铜和镀锡焊料组成，原料采购成本相对于其他原料低，若在生产中能大规模的使用水箱铜作为原料，可降低一部分生产成本，增加产品竞争力和利润。但因水箱铜废料中锡含量一般在5％以上，因此，目前对水箱铜废料的利用数量还较少，主要原因是由于水箱铜废料中的锡含量较高，添加量过大会造成产品锡含量的超标，导致产品报废，因此，在生产黄铜产品时，配料用水箱铜料的数量很有限，总体利用率不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够洗脱锡的用于镀锡铜合金的脱锡剂。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于镀锡铜合金的脱锡剂，其特征在于，该脱锡剂的组成为氢氧化钠：120g/L～180g/L，Na盐阴离子表面活性剂：5g/L～10g/L，三聚磷酸钠：10g/L～30g/L，柠檬酸钠：10g/L～20g/L，硫酸钠：5g～10g/L，余量为水。
氢氧化钠(NaOH)：主要用于同锡进行反应，将附着在棒线材表面的锡、一氧化锡和二氧化锡剥离下来，含量低于120g/L，脱锡效果不足，镀锡废料表面残存较多镀锡层，高于180g/L，作用不明显，效果趋于平缓。
Sn+2NaOH→Na2SnO2+H2；
SnO+2NaOH→Na2SnO2+H2O；
SnO2+2NaOH→Na2SnO3+H2O；
Na盐阴离子表面活性剂，利于与锡酸钠(Na2SnO3)和亚锡酸钠(Na2SnO2)结合，从而实现从镀锡料表面带离。提高与镀锡层的反应活性，高于10g/L，作用效果不会继续提高，反过来会增加成本和脱锡剂的粘度，不利于脱锡，低于5g/L，作用效果作用不充分，脱锡层残留镀锡料表面。
柠檬酸钠(Na3C6H5O7)：柠檬酸钠具备优良的螯合能力、发生生物降解、分散能力以及抗再沉积能力，用于增强溶剂的洗涤能力，将锡酸钠(Na2SnO3)和亚锡酸钠 (Na2SnO2)从镀锡废料表面清洗下来，使得镀锡废料无残余含锡物质，低于10g/L清洗力度不强，作用时间久，效果不佳，高于20g/L，作用效果趋于一般，继续增加使得成本增加。
三聚磷酸钠(Na5P3O10)：三聚磷酸钠具备非常优秀的分散、胶溶作用，提高污物的悬浮能力，避免已经吸附的锡酸钠和亚锡酸钠等重新沉积到镀锡料表面，配合Na盐阴离子表面活性剂和柠檬酸钠，可以整合活性剂选择吸附作用和柠檬酸钠的螯合作用，将吸附的锡酸盐脱离镀锡料表表面，达到脱锡的目的。高于30g/L，作用效果不会提高，增加脱锡剂的粘度，不利于污渍的分离，低于10g/L，作用不充分，脱锡层残留镀锡料表面。
硫酸钠(Na2SO4)：硫酸钠主要用于提高Na盐阴离子表面活性剂的表面吸附量，促使在脱锡剂内形成胶团，同时降低脱锡剂的表面张力，达到提高润湿、去污的作用。高于10g/L作用效果趋于稳定，脱锡剂流动性降低，低于5g/L，Na盐阴离子表面活性剂的表面吸附量不足。
作为优选，所述Na盐阴离子表面活性剂为RCOONa，其中，R为疏水基团。其中，亲水基团为羧基，R为疏水基团，可以做到疏水基团同锡酸钠、亚锡酸钠以及其他污渍结合，而亲水基团和水溶液集合，从而实现把镀锡料表面的脱锡层带离。
作为优选，所述R选自C17H35-、CH3 -、C2H5-中的一种。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过控制氢氧化钠、Na盐阴离子表面活性剂、三聚磷酸钠、柠檬酸钠以及硫酸钠的添加量，能够将水箱铜、镀锡类管棒线材等镀锡铜合金废料中锡含量大幅度降低，废料中锡含量可以下降60％以上，即脱锡剂的脱锡率在60％以上，不仅能灵活配料，而且洗脱下来的锡又能回收出售，大大提供提高了水箱铜等废料的利用率。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明提供5个实施例，具体成分见表1。
实施例用于洗脱水箱铜料的镀锡层，清洗方法如下：
1)按照所需成分配置脱锡剂；
2)将打包的水箱铜废料拆解成块、分散，同时将泥灰清理干净；
3)将拆解好的水箱铜废料放置在铁篮内，进入预处理槽进行脱油和清洗尘土，期间不间断用水枪进行冲洗；
4)将水枪冲洗后的水箱铜废料放入脱锡槽内浸泡，在反应开始数秒内，大量的白色夹杂黄色气体出现，无刺激性气味，溶液内出现大量的气泡。溶液表面出现了悬浮物，颜色由黄色逐渐变化为红至深红色，直至水箱表面没有明显的锡存在(肉眼观察)。
5)浸泡结束后，将水箱铜废料表面用清水清洗干净。
水箱铜废料经处理后晾干，有些表面呈铜绿色，是在碱性条件下形成的碱式碳酸铜，已经出现铜本色。
对实施例1中脱锡剂槽内悬浮物取样，干燥后进行成分检测，检测结果见表2。通过理论化学反应分析以及X射线荧光光谱仪测试，悬浮物主要是锡酸钠和亚锡酸钠。
选取脱锡前、脱锡后的水箱铜废料的中部和边部各10kg，熔炼后进行光谱分析成分，检测结果见表3。
表1本发明实施例的成分
Figure BDA0003862455130000031
表2本发明实施例1中脱锡槽内悬浮物成分/wt％
元素 Cu Pb Sn
含量 1.25 3.05 9.49
表3本发明实施例脱锡前、脱锡后的水箱铜废料成分及脱锡率
Figure BDA0003862455130000041
注：脱锡率＝(脱锡前锡含量-脱锡后锡含量)/脱锡前锡含量×100。

Claims (1)

1.一种用于镀锡铜合金的脱锡剂，其特征在于，该脱锡剂的组成为氢氧化钠：120g/L～180g/L，Na盐阴离子表面活性剂：5g/L～10g/L，三聚磷酸钠：10g/L～30g/L，柠檬酸钠：10g/L～20g/L，硫酸钠：5g～10g/L，余量为水；
所述Na盐阴离子表面活性剂为RCOONa，其中，R为疏水基团，亲水基团为羧基，所述R选自C17H35-、CH3 -、C2H5-中的一种。
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