JP2023031170A - Method for separating tin-nickel from tin-nickel-containing mixture - Google Patents

Method for separating tin-nickel from tin-nickel-containing mixture Download PDF

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Abstract

To provide a method for separating tin-nickel from a tin-nickel-containing mixture having increased separation handiness.SOLUTION: A method for separating tin-nickel from a tin-nickel-containing mixture comprises the steps of: (a) dissolving the mixture with acid to prepare an acidic solution; (b) electro-crystallizing the acidic solution in an electrocrystallization tank to form a tin precipitate on the surface of a cathode; and (c) taking out the tin precipitate from the electrocrystallization tank. According to this invention, high-purity tin can be easily taken out from the tin-nickel-containing mixture.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、錫およびニッケルを含む混合物からの錫とニッケルとの分離方法に関し、より詳細には、錫を高純度で分離できる、錫およびニッケルを含む混合物からの錫とニッケルとの分離方法に関する。 The present invention relates to a method for separating tin and nickel from a mixture containing tin and nickel, and more particularly to a method for separating tin and nickel from a mixture containing tin and nickel, which enables separation of tin with high purity. .

電子部品のような被めっき物の表面に導電性を付与する方法としてバレルめっき法が知られている。バレルめっき法では、めっきメディアまたはダミーメディアと呼ばれる予め錫めっき等が施された小型の鉄球を被めっき物とともにバレル内に投入して通電しながら撹拌することにより、被めっき物へのめっきが行われる(例えば特許文献1)。 A barrel plating method is known as a method for imparting conductivity to the surface of an object to be plated, such as an electronic component. In the barrel plating method, small iron balls pre-plated with tin, etc. called plating media or dummy media are put into the barrel together with the object to be plated, and the object to be plated is agitated while being energized. (For example, Patent Document 1).

同法においてめっきメディアは繰り返し使用される。この繰り返し使用によってめっきメディアは使用毎にその表面にめっき金属(すなわち、錫とニッケルとの混合物)が積層され、成長し続ける。そして、最終的に外径および比重が同法の最適化条件から外れると、使用済みのめっきメディアとなり、新たなメディアとの交換が必要となる。 Plating media are used repeatedly in this method. Due to this repeated use, the plating media continues to grow with the plating metal (ie, a mixture of tin and nickel) layered on its surface each time it is used. When the outer diameter and specific gravity finally deviate from the optimized conditions of the method, the plating media become used and need to be replaced with new media.

一方、めっき金属は希少かつ高価である。このため、使用済みのめっきメディアからめっき金属を剥離し、錫とニッケルとの分離かつ回収する要請が高まっている。例えば、特許文献2は、使用済みのめっきメディアからめっき金属を酸で溶解した後、得られた酸溶液からイオン交換樹脂を通じて錫イオンを選択的に吸着させることにより、錫とニッケルとの分離を行う方法を開示している。 On the other hand, plated metals are scarce and expensive. Therefore, there is an increasing demand for separating and recovering tin and nickel by stripping the plating metal from the used plating media. For example, in Patent Document 2, after dissolving the plating metal from the used plating media with an acid, tin and nickel are separated by selectively adsorbing tin ions from the resulting acid solution through an ion exchange resin. discloses how to do so.

しかし、こうしたイオン交換樹脂の使用は上記酸溶液からの錫イオンの吸着効率が十分とは言えず、工業的利用が容易であるとは言い難い。また、吸着したイオン交換樹脂からの錫イオンの脱着には煩雑な作業が必要とされる。その上、これにより回収可能な錫成分は、水酸化物(Sn(OH))の形態を有しており、錫の純度が多くて約60質量%であることから、回収効率は低いと言わざるを得ない。 However, the use of such an ion-exchange resin cannot be said to have a sufficient adsorption efficiency of tin ions from the acid solution, and it cannot be said that it is easy to use industrially. In addition, desorption of tin ions from the adsorbed ion-exchange resin requires complicated work. Moreover, the tin component that can be recovered by this is in the form of hydroxide (Sn(OH) 2 ), and the purity of tin is at most about 60% by mass, so the recovery efficiency is considered to be low. I have to say.

特開昭61-015999号公報JP-A-61-015999 特開2019-026928号公報JP 2019-026928 A

本発明は、上記課題の解決を課題とするものであり、その目的とするところは、分離の簡便性が高められた、錫およびニッケルを含む混合物からの錫とニッケルとの分離方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for separating tin and nickel from a mixture containing tin and nickel in which the simplicity of separation is enhanced. That's what it is.

本発明は、錫およびニッケルを含む混合物からの錫とニッケルとの分離方法であって、
(a)該混合物を酸で溶解させて酸性溶液を調製する工程、
(b)電析槽中で該酸性溶液を電析して、陰極の表面に錫析出物を形成する工程、および
(c)該電析槽から該錫析出物を取り出す工程、
を含む、方法である。
The present invention is a method for separating tin and nickel from a mixture containing tin and nickel, comprising:
(a) dissolving the mixture with an acid to prepare an acidic solution;
(b) electrodepositing the acidic solution in an electrodeposition tank to form a tin deposit on the surface of the cathode; and (c) removing the tin deposit from the electrodeposition tank;
A method comprising:

1つの実施形態では、上記酸は塩酸である。 In one embodiment, the acid is hydrochloric acid.

さらなる実施形態では、上記酸性溶液の調製は、上記混合物を1モル/L~5モル/Lの濃度を有する上記塩酸に85℃~98℃の温度下で溶解させることにより行われる。 In a further embodiment, the acidic solution is prepared by dissolving the mixture in the hydrochloric acid having a concentration of 1 mol/L to 5 mol/L at a temperature of 85°C to 98°C.

1つの実施形態では、上記電析槽内に陽極として不溶解性電極が配置されている。 In one embodiment, an insoluble electrode is arranged as an anode in the electrodeposition tank.

1つの実施形態では、上記不溶解性電極は二酸化イリジウム電極である。 In one embodiment, the insoluble electrode is an iridium dioxide electrode.

1つの実施形態では、上記混合物は、使用済みのめっきメディアから得られた粉体である。 In one embodiment, the mixture is powder obtained from used plating media.

本発明によれば、煩雑な操作を必要とすることなく、錫およびニッケルを含む混合物から、高純度の錫を分離することができる。一方、錫を分離した後は、ニッケルを豊富に含む残留溶液を得ることができる。本発明により得られた錫析出物は必要に応じて精製され、金属錫のインゴットとして回収し、さらなる用途に応用することができる。残留溶液に含まれるニッケルもまた、例えば電析および精製が行われ、金属ニッケルのインゴットとして回収可能である。 According to the present invention, highly pure tin can be separated from a mixture containing tin and nickel without requiring complicated operations. On the other hand, after separating the tin, a nickel-rich residual solution can be obtained. The tin deposits obtained according to the present invention can be purified, if desired, recovered as ingots of metallic tin, and applied for further uses. Nickel contained in the residual solution can also be recovered, for example, by electrodeposition and purification, as ingots of metallic nickel.

本発明の錫とニッケルとの分離方法の一例を説明するフローダイアグラムである。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a flow diagram explaining an example of the separation method of tin and nickel of this invention. (a)は実施例6の試料溶液(酸性溶液)の電析により陰極に形成された針状析出物を示す写真であり、(b)は実施例7の試料溶液(酸性溶液)の電析により陰極に形成された小さな塊が凝集した形態の析出物を示す写真である。(a) is a photograph showing needle-like deposits formed on the cathode by electrodeposition of the sample solution (acidic solution) of Example 6, and (b) is a photograph showing electrodeposition of the sample solution (acidic solution) of Example 7. 1 is a photograph showing deposits in the form of agglomeration of small clumps formed on the cathode by .

以下、本発明について詳述する。 The present invention will be described in detail below.

図1は、本発明の錫とニッケルとの分離方法の一例を説明するフローダイアグラムである。 FIG. 1 is a flow diagram illustrating an example of the method for separating tin and nickel according to the present invention.

本発明の分離方法においては、まず所定の混合物が酸で溶解される(図1の符号12)。 In the separation method of the present invention, a given mixture is first dissolved with acid (reference numeral 12 in FIG. 1).

この混合物は錫およびニッケルを含む、固体、液体またはそれらの組み合わせからなる物質である。このような混合物の例としては、例えば、バレルめっき法を用いて使用されためっきメディアの表層(金属層)を構成し、当該めっきメディアのコアの鉄球から除去された粉体が挙げられる。このようにして得られためっきメディアから回収した粉体には、錫およびニッケルが含有されている。 The mixture is a solid, liquid, or combination of materials containing tin and nickel. Examples of such a mixture include, for example, powder that constitutes the surface layer (metal layer) of the plating media used by barrel plating and is removed from the iron balls of the core of the plating media. The powder recovered from the plating media thus obtained contains tin and nickel.

錫とニッケルとの混合物は、上記めっきメディア以外から得られた他の混合物であってもよい。 The mixture of tin and nickel may be other mixtures obtained from sources other than the plating media described above.

このような他の混合物としては、例えば、錫・ニッケル合金めっきの廃液;錫・ニッケル合金めっきの際に発生したスラッジ;錫めっきおよびニッケルめっきの各々で得られた廃液の混合物;これらのめっきに使用する治具やバレルめっきで使用される給電端子に付着した錫めっき、ニッケルめっき、およびこれらの合金めっきの構成成分;ならびにそれらの組み合わせ;が挙げられる。他の混合物は上記めっきメディアから得らえた混合物と組み合わせて使用されてもよい。 Such other mixtures include, for example, waste liquids of tin-nickel alloy plating; sludge generated during tin-nickel alloy plating; mixtures of waste liquids obtained in each of tin plating and nickel plating; Constituent components of tin plating, nickel plating, and these alloy platings attached to jigs used and power supply terminals used in barrel plating; and combinations thereof. Other mixtures may be used in combination with the mixture obtained from the plating media described above.

この混合物における錫とニッケルとの含有量は、特に限定されないが、例えば、めっきメディアの表層から得られたスラッジやスラリーを用いる場合、錫およびニッケルの合計を100質量%として、好ましくは錫が5質量%以上でありかつニッケルが90質量%以下である。混合物における錫の含有量が5質量%を下回ると、混合物全体における錫の含有量が少なすぎて後述する錫析出物が十分に形成されないことがある。なお、錫の含有量がこのような低い場合には、後述する電析の際に負荷する電解電位をより低下させ、多段階(例えば2段階~3段階)に分けた電析を行うことにより錫析出物の形成を促すことは可能である。 The content of tin and nickel in this mixture is not particularly limited. % by mass or more and nickel is 90% by mass or less. If the tin content in the mixture is less than 5% by mass, the tin content in the mixture as a whole may be too low to form a sufficient tin precipitate, which will be described later. When the tin content is as low as this, the electrolytic potential applied during the electrodeposition described later is further lowered, and the electrodeposition is performed in multiple stages (for example, two to three stages). It is possible to encourage the formation of tin deposits.

錫とニッケルとの混合物は、他の金属(例えばめっきメディアのコアを形成する鉄球等に由来する鉄(Fe)や不純物としての銅(Cu)、亜鉛(Zn)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ホウ素(B)、ケイ素(Si)等)および/またはその他の夾雑物で構成される不純物が含まれていてもよい。混合物に含まれる不純物の濃度は特に限定されないが、錫とニッケルとの分離が予期しない理由によって妨げられることのないようにするために当該混合物の全体質量に対して1質量%以下に保持されていることが好ましい。 The mixture of tin and nickel contains other metals (for example, iron (Fe) derived from iron balls forming the core of the plating media, and impurities such as copper (Cu), zinc (Zn), chromium (Cr), cobalt (Co), boron (B), silicon (Si), etc.) and/or other impurities may be included. The concentration of impurities contained in the mixture is not particularly limited, but is kept below 1% by weight relative to the total weight of the mixture in order to prevent the separation of tin and nickel from being disturbed for unforeseen reasons. preferably.

錫とニッケルとの混合物は、上記錫、ニッケル、不純物以外に水が添加されたものであってもよい。水の例としては、純水、イオン交換水、蒸留水、RO水、および水道水、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。 The mixture of tin and nickel may be one in which water is added in addition to the above tin, nickel and impurities. Examples of water include pure water, ion-exchanged water, distilled water, RO water, and tap water, and combinations thereof.

例えば、この混合物を使用済みのめっきメディアから得たものであるような場合は、使用済みのめっきメディアを一旦所定の条件下で焼成し、コア材である鉄球と表層を形成する金属層成分との分離が行われる。その際に添加した水が、当該表層を形成する金属層成分とともにスラリーを形成し、これを上記混合物として使用することができる。 For example, when this mixture is obtained from used plating media, the used plating media is once baked under predetermined conditions, and the metal layer components forming the core material iron balls and the surface layer is separated from The water added at that time forms a slurry together with the metal layer components forming the surface layer, and this can be used as the mixture.

酸は、例えば、混合物中に含まれる錫およびニッケルの十分な溶解を促して、得られる酸性溶液中で錫(Sn)イオンおよびニッケル(Ni)イオンを形成させるために添加される。 The acid is added, for example, to promote sufficient dissolution of the tin and nickel contained in the mixture to form tin (Sn) ions and nickel (Ni) ions in the resulting acidic solution.

本発明に用いられる酸の種類は特に限定されないが、例えば無機酸である。本発明において使用され得る無機酸の例としては、塩酸、硫酸、硝酸、過酸化水素、およびリン酸、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。例えば、分離かつ回収した錫やニッケルを再利用して新たなめっき液を調製するような用途が想定される場合、上記酸には塩酸または硫酸を用いることが好ましい。特に塩酸は、比較的溶解性に優れた塩化錫(II)または塩化ニッケル(II)を形成することができ、めっき液への再利用に好都合であるとの理由からより好ましい。 Although the type of acid used in the present invention is not particularly limited, it is, for example, an inorganic acid. Examples of inorganic acids that can be used in the present invention include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrogen peroxide, and phosphoric acid, and combinations thereof. For example, when the separated and recovered tin or nickel is reused to prepare a new plating solution, it is preferable to use hydrochloric acid or sulfuric acid as the acid. In particular, hydrochloric acid is more preferable because it can form tin(II) chloride or nickel(II) chloride, which has relatively excellent solubility, and is convenient for reuse in the plating solution.

酸として塩酸が使用される場合、添加される塩酸の濃度は、好ましくは1モル/L~5モル/L、より好ましくは2モル/L~4モル/Lである。塩酸の濃度が1モル/Lを下回ると、上記混合物からの錫(Sn)イオンおよびニッケル(Ni)イオンの形成が不十分となる、後述の電析工程(図1の符号14)において錫析出物が効率良く形成され難いことがある。塩酸の濃度が5モル/Lを上回ると、本発明における一連の操作において塩化水素の白煙が発生することがあり、作業環境の悪化による作業者への健康を損うおそれがある、それを防止するための追加設備が必要になる、使用設備の腐食を進めるおそれがある等の支障を生じることがある。あるいは、混合物の溶解時間を短縮するために酸として濃塩酸が使用されてもよい。濃塩酸を使用する場合には、作業者の安全を保つために十分な塩化水素浄化装置が設置されていることが好ましい。 When hydrochloric acid is used as the acid, the concentration of hydrochloric acid added is preferably 1 mol/L to 5 mol/L, more preferably 2 mol/L to 4 mol/L. If the concentration of hydrochloric acid is less than 1 mol/L, the formation of tin (Sn) ions and nickel (Ni) ions from the mixture will be insufficient, resulting in tin deposition in the subsequent electrodeposition step (reference numeral 14 in FIG. 1). Things can be difficult to form efficiently. If the concentration of hydrochloric acid exceeds 5 mol/L, white smoke of hydrogen chloride may be generated in a series of operations in the present invention, and there is a risk of harming the health of workers due to deterioration of the working environment. Additional equipment may be required to prevent this, and there may be problems such as the possibility of promoting corrosion of the equipment used. Alternatively, concentrated hydrochloric acid may be used as the acid to shorten the dissolution time of the mixture. If concentrated hydrochloric acid is used, it is preferable to have sufficient hydrogen chloride purification equipment installed to keep workers safe.

混合物中の錫およびニッケルの溶解効率を高めるために、上記酸の添加は所定の温度に設定して行われることが好ましい。このような温度は、好ましくは85℃~98℃、より好ましくは94℃~98℃である。混合物への酸の添加が行われる場合、必要に応じて当業者に周知の手段を用いて撹拌が行われてもよい。撹拌にはプロペラ式撹拌機が使用され得、撹拌槽を構成する材質は例えばタンタルやジルコニウムである。 In order to increase the dissolution efficiency of tin and nickel in the mixture, it is preferable that the acid is added at a predetermined temperature. Such temperatures are preferably between 85°C and 98°C, more preferably between 94°C and 98°C. If acid addition to the mixture is performed, agitation may be performed as necessary using means well known to those skilled in the art. A propeller type stirrer can be used for stirring, and the material constituting the stirring tank is, for example, tantalum or zirconium.

これにより、上記混合物を酸で溶解させることにより酸性溶液が調製される。 Thus, an acidic solution is prepared by dissolving the above mixture with an acid.

調製された酸性溶液のpHは必ずしも限定されないが、好ましくは0~4、より好ましくは0.1~3である。酸性溶液のpHが4を上回ると、後述の電析工程を効率良く行うことが困難となるおそれがある。 The pH of the prepared acidic solution is not necessarily limited, but is preferably 0-4, more preferably 0.1-3. If the pH of the acidic solution exceeds 4, it may become difficult to efficiently perform the electrodeposition step described below.

次いで、電析槽中で酸性溶液が電析される(図1の符号14)。 Then, an acidic solution is electrodeposited in an electrodeposition tank (reference numeral 14 in FIG. 1).

電析槽は、通常の電着・電析等に使用されるものであり、容量は特に限定されない。上記にて調製された酸性溶液がこの電析槽に収容され、電析が行われる。電析槽の槽数は特に限定されず、使用する酸性溶液の量に応じて適宜選択され得る。 The electrodeposition tank is used for normal electrodeposition, electrodeposition, etc., and the capacity is not particularly limited. The acid solution prepared above is placed in this electrodeposition tank, and electrodeposition is performed. The number of electrodeposition tanks is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the amount of the acid solution to be used.

電析に使用される陰極(作用電極)としては、ステンレススチール(例えばsus304)、鉄などが挙げられる。上記酸に対してある程度の耐久性を有しているとの理由から、ステンレススチールが好ましい。陰極の表面は、必要に応じて当業者に公知の手段および方法により表面加工が行われたものであってもよい。陰極の大きさ等のその他の条件は、当業者によって適宜選択され得る。なお、電析による錫の析出を促すために、このような陰極には予め当業者に公知の方法を用いて錫めっきが施されていることが好ましい。 Cathodes (working electrodes) used for electrodeposition include stainless steel (eg, sus304) and iron. Stainless steel is preferred because it has some resistance to the acids mentioned above. The surface of the cathode may be surface-treated by means and methods known to those skilled in the art, if necessary. Other conditions such as the size of the cathode can be appropriately selected by those skilled in the art. In order to promote deposition of tin by electrodeposition, such a cathode is preferably tin-plated in advance using a method known to those skilled in the art.

電析に使用される陽極(参照電極)は、白金や白金系材料で構成される電極が使用され得るが、例えば、電析中の腐食を防ぐために不溶解性電極を用いることが好ましい。不溶解性電極は、例えば、耐食性素材であるタンタルやチタン系材料に白金やイリジウムを熱分解して得られた電極である。不溶解性電極は、塩素発生条件下、高電流密度下などの種々の条件や用途に使用され得る電極である。本発明においては、比較的高濃度の上記酸性溶液において電極の腐食が著しく改善されるという理由から、二酸化イリジウム電極を使用することが好ましい。二酸化イリジウム電極は、例えば、当該分野において公知の
耐食性素材のチタンに対してイリジウムを含む皮膜を当業者に公知の方法でコーティングして得られる不溶解性電極である。陽極の大きさ等のその他の条件は、当業者によって適宜選択され得る。
As the anode (reference electrode) used for electrodeposition, an electrode made of platinum or a platinum-based material can be used. For example, an insoluble electrode is preferably used to prevent corrosion during electrodeposition. The insoluble electrode is, for example, an electrode obtained by thermally decomposing platinum or iridium into a tantalum or titanium-based material, which is a corrosion-resistant material. Insoluble electrodes are electrodes that can be used in a variety of conditions and applications, such as chlorine evolution conditions, high current densities, and the like. In the present invention, it is preferred to use an iridium dioxide electrode because the corrosion of the electrode is significantly improved in the acid solution of relatively high concentration. The iridium dioxide electrode is, for example, an insoluble electrode obtained by coating a film containing iridium on titanium, which is a corrosion-resistant material known in the art, by a method known to those skilled in the art. Other conditions such as the size of the anode can be appropriately selected by those skilled in the art.

このような電析槽に対して、電析は比較的低い電流密度で行われる。酸性溶液の電析に採用され得る電流密度は、好ましくは1A/dm~5A/dm、より好ましくは2A/dm~4A/dmである。電流蜜密度が1A/dmを下回ると、陰極への錫の析出により多くの時間を要するか、または析出効率が低下して生産性に劣るおそれがある。電流蜜密度が5A/dmを上回ると、陰極に形成される錫析出物中の不純物として含まれるニッケルの含有量が増加するおそれがある。本発明において、採用する電流密度が低いほど、ニッケルよりも錫が優先的に電析される割合が高くなる傾向にある。錫の優先的な電析を促すために、電流密度は上記範囲内で低く設定されることが好ましい。 For such an electrodeposition vessel, electrodeposition takes place at relatively low current densities. The current density that can be employed for electrodeposition of acidic solutions is preferably 1 A/dm 2 to 5 A/dm 2 , more preferably 2 A/dm 2 to 4 A/dm 2 . If the current density is less than 1 A/dm 2 , it may take a longer time to deposit tin on the cathode, or the efficiency of deposition may decrease, resulting in poor productivity. If the current density exceeds 5 A/dm 2 , the content of nickel contained as an impurity in the tin deposits formed on the cathode may increase. In the present invention, there is a tendency that the lower the current density employed, the higher the rate at which tin is preferentially electrodeposited over nickel. In order to promote preferential electrodeposition of tin, the current density is preferably set low within the above range.

電析に要する時間は、採用する電析槽の大きさ、酸性溶液中の錫(Sn)イオンおよびニッケル(Ni)イオンの各濃度、不純物の種類や濃度によって依存するため必ずしも限定されず、当業者によって任意の時間が設定され得る。電析のために付与される温度もまた特に限定されないが、陰極への錫析出物の形成を効率良く行うために、例えば20℃~30℃、好ましくは25℃~30℃に温度調節して行うことが好ましい。なお、電解熱により電析槽内の温度は上昇する傾向にある。陰極への錫析出物の形成を良好なものとするために、電析槽の温度は50℃以下となるように調節されていることが好ましい。 The time required for electrodeposition is not necessarily limited because it depends on the size of the electrodeposition tank used, the concentrations of tin (Sn) ions and nickel (Ni) ions in the acidic solution, and the types and concentrations of impurities. Any time can be set by the trader. The temperature applied for electrodeposition is also not particularly limited, but in order to efficiently form a tin deposit on the cathode, the temperature is adjusted to, for example, 20°C to 30°C, preferably 25°C to 30°C. preferably. The temperature in the electrodeposition tank tends to rise due to the heat of electrolysis. The temperature of the electrodeposition tank is preferably adjusted to 50° C. or lower in order to favorably form a tin deposit on the cathode.

酸性溶液に含まれる錫およびニッケルは、一般にいずれも卑金属に分類されるが、本発明者は、上記のような比較的低い電流密度下では、卑金属のうちニッケルよりも錫が優先的に陰極側に析出可能であることを見出した。このため、本発明ではこの電析工程によって陰極側に錫を優先的に析出させ、ニッケルはそのまま残留物として水溶液中に残留させることにより、上記酸性溶液に含まれる錫とニッケルとの分離を行うことができる。 Both tin and nickel contained in an acidic solution are generally classified as base metals. It was found that precipitation was possible in Therefore, in the present invention, tin is preferentially deposited on the cathode side by this electrodeposition step, and nickel is left as a residue in the aqueous solution, thereby separating tin and nickel contained in the acidic solution. be able to.

これにより、酸性溶液の電析により、陰極の表面に錫析出物を形成することができる。 This allows the electrodeposition of the acidic solution to form a tin deposit on the surface of the cathode.

その後、電析槽から錫析出物が取り出される(図1の符号16)。 The tin deposit is then removed from the electrodeposition tank (16 in FIG. 1).

具体的には、例えば電析槽から錫析出物が形成した陰極ごと取り出すことにより、錫析出物を、ニッケル(Ni)イオンが含まれる残留溶液から分離できる。取り出した錫析出物は、当業者に周知の手段および/または方法を用いて陰極と錫析出物とが分離される(図1の符号18)。当業者に公知の手段を用いて水洗が行われてもよい。 Specifically, the tin deposit can be separated from the residual solution containing nickel (Ni) ions, for example, by taking out the cathode together with the tin deposit formed from the electrodeposition tank. The removed tin deposit is separated into cathode and tin deposit (18 in FIG. 1) using means and/or methods well known to those skilled in the art. Water washing may be performed using means known to those skilled in the art.

このようにして、錫析出物として構成される金属錫が回収され(図1の符号20)、上記錫およびニッケルを含む混合物から、錫とニッケルとを分離することができる。 In this way, metallic tin, constituted as tin deposits, is recovered (reference numeral 20 in FIG. 1) and tin and nickel can be separated from the mixture containing tin and nickel.

回収された金属錫(錫析出物)は、好ましくは少なくとも70%以上、より好ましくは80%以上、さらにより好ましくは90%以上の純度で錫を含有する。これは、使用済のめっきメディアから、精錬なしで回収できる金属錫の純度(約65%)をはるかに上回る。また、上記のように電析工程を採用するため、煩雑な作業を伴うことなく簡便に錫とニッケルとの分離が可能である。 The recovered metallic tin (tin deposit) preferably contains tin with a purity of at least 70% or greater, more preferably 80% or greater, and even more preferably 90% or greater. This far exceeds the purity of metallic tin (approximately 65%) that can be recovered from spent plating media without refining. In addition, since the electrodeposition process is employed as described above, tin and nickel can be easily separated without complicated work.

得られた金属錫は、その純度の高さにより精錬に要する時間も短縮でき、例えば新たなめっきメディアの製造に使用されるめっき液の調製のために再利用することができる。 Due to its high purity, the metallic tin thus obtained can shorten the time required for refining, and can be reused, for example, for the preparation of a plating solution used in the production of new plating media.

一方、上記にて錫析出物が取り出された後の残留溶液には、錫(Sn)イオンはほとんど存在しておらず、むしろこれをはるかに上回るニッケル(Ni)イオンが残存する。 On the other hand, tin (Sn) ions are scarcely present in the residual solution after the tin deposits are removed as described above, and nickel (Ni) ions far exceeding them remain.

このため、本発明では、当該残留溶液をさらに電析することによって陰極の表面にニッケル析出物を形成することができる(図1の符号22)。 Therefore, in the present invention, nickel deposits can be formed on the surface of the cathode by further electrodepositing the residual solution (reference numeral 22 in FIG. 1).

残留溶液の電析に使用する電析槽、陽極および陰極は、錫析出物の形成(図1の符号14)のために使用したものと同様である。錫析出物の取り出しのために取り出した陰極は、新たなものをセットする以外に、電析槽および陽極は、上記錫析出物の形成(図1の符号14)で使用したものをそのまま使用してもよい。 The electrodeposition bath, anode and cathode used for electrodeposition of the residual solution are similar to those used for the formation of the tin deposit (14 in FIG. 1). The cathode taken out for taking out the tin deposit was set to a new one, and the electrodeposition tank and the anode used in the formation of the tin deposit (reference numeral 14 in FIG. 1) were used as they were. may

この残留溶液の電析に使用する電流密度および温度は、ニッケルの析出にあたり適切な条件が当業者によって選択され得る。ここで、残留溶液にはすでに錫(Sn)イオンはほとんど存在していないため、この電析によりニッケル(Ni)イオンが陰極側に引き寄せられ、陰極の表面にはニッケルの析出物が形成される。 The current density and temperature used for electrodeposition of this residual solution can be selected by those skilled in the art as suitable conditions for nickel deposition. Since almost no tin (Sn) ions are already present in the residual solution, nickel (Ni) ions are attracted to the cathode by this electrodeposition, and nickel deposits are formed on the surface of the cathode. .

その後、例えば電析槽からニッケル析出物を形成した陰極ごと取り出すことにより、電析槽からニッケル析出物が取り出される(図1の符号24)。取り出したニッケル析出物は、当業者に周知の手段または方法を用いて陰極とニッケル析出物とが分離される(図1の符号26)。当業者に公知の手段を用いて水洗が行われてもよい。これにより回収された金属ニッケル(ニッケル析出物)は、例えば高純度でニッケルを含有する。 After that, the nickel deposit is taken out from the electrodeposition tank, for example, by taking out the cathode with the nickel deposit formed thereon from the electrodeposition tank (reference numeral 24 in FIG. 1). The removed nickel deposit is separated into cathode and nickel deposit (26 in FIG. 1) using means or methods well known to those skilled in the art. Water washing may be performed using means known to those skilled in the art. Metallic nickel (nickel deposits) thus recovered contains, for example, nickel with high purity.

あるいは、本発明では、電析槽から取り出した錫析出物(図1の符号16)について、それに錫の純度をさらに高めるために、得られた錫析出物を再び酸に再溶解してもよい(図1の符号28)。この再溶解に使用する酸の種類、濃度等の諸条件は、上記図1の符号12とともに説明した酸性溶液の調製工程と同様である。 Alternatively, in the present invention, the tin deposit (reference numeral 16 in FIG. 1) taken out from the electrodeposition tank may be re-dissolved in acid in order to further increase the purity of tin. (Reference numeral 28 in FIG. 1). Various conditions such as the type and concentration of the acid used for this re-dissolution are the same as those of the acid solution preparation process described with the reference numeral 12 in FIG.

そして、再溶解した溶液は、上記と同様にして、例えば別の電析槽中でのさらなる電析が行われる。さらなる電析に使用される電析槽、陽極、および陰極、ならびに電析条件(例えば、電流密度、温度、時間)は図1の符号14とともに説明した上記酸性溶液の電析工程と同様のものが選択されてもよい。最終的には、適時電流密度を変化させて、このさらなる電析が行われる。このさらなる電析に採用される直流電源の電圧は自動制御とするために自動定電圧に設定されることが好ましい。 Then, the redissolved solution is subjected to further electrodeposition, for example, in another electrodeposition tank in the same manner as described above. The electrodeposition bath, anode and cathode used for further electrodeposition, and the electrodeposition conditions (e.g., current density, temperature, time) are the same as those in the acidic solution electrodeposition step described with reference numeral 14 in FIG. may be selected. Finally, this further electrodeposition is carried out by changing the current density at the appropriate time. The voltage of the DC power supply employed for this further electrodeposition is preferably set to an automatic constant voltage for automatic control.

その後、例えば電析槽から錫析出物が形成した陰極ごと取り出すことにより、電析槽から、より錫の純度が高められた錫析出物を取り出すことができる。得られた錫析出物は当業者に公知の手段を用いて水洗および乾燥が行われてもよい。 After that, for example, by taking out the cathode formed with the tin deposit from the electrodeposition tank, the tin deposit with a higher purity of tin can be taken out from the electrodeposition tank. The resulting tin deposit may be washed with water and dried using means known to those skilled in the art.

このようにして、錫析出物として構成される金属錫が回収される(図1の符号20)。回収された金属錫(錫析出物)は、好ましくは少なくとも95%以上、より好ましくは98%以上、さらにより好ましくは99.9%以上の純度で錫を含有する。このように、本発明では、金属錫を簡便かつ高純度で直接回収することができる。得られた金属錫は、その後特に精錬を行うことなく、例えば新たなめっきメディアの製造に使用される錫めっき液の調製のために、および/または錫めっきにおける錫電極板として再利用することができる。 In this way, metallic tin, constituted as tin deposits, is recovered (reference numeral 20 in FIG. 1). The recovered metallic tin (tin deposit) preferably contains tin in a purity of at least 95% or greater, more preferably 98% or greater, and even more preferably 99.9% or greater. Thus, in the present invention, metallic tin can be directly recovered simply and with high purity. The obtained metallic tin can be reused, for example, for the preparation of a tin plating solution used in the production of new plating media and/or as a tin electrode plate in tin plating, without further refining. can.

以下、実施例により本発明を詳述する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.

(実施例1:錫・ニッケル混合原液からの錫金属の回収)
使用済のめっきメディアのコアの鉄球から除去して得られた残留粉体(錫・ニッケル混合物)10gを3モル/Lの塩酸5Lに溶解し、92±2℃にて6時間撹拌して酸性溶液を調製した。得られた酸性溶液のpHは0.24であった。さらに、この酸性溶液に含まれる金属成分の含有量を、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分光・質量装置(株式会社島津製作所製ICP-7510)により分析した。結果を表1に示す。
(Example 1: Recovery of tin metal from tin/nickel mixed undiluted solution)
10 g of the residual powder (tin-nickel mixture) obtained by removing the iron ball of the core of the used plating media was dissolved in 5 L of 3 mol/L hydrochloric acid and stirred at 92±2° C. for 6 hours. An acidic solution was prepared. The pH of the resulting acidic solution was 0.24. Furthermore, the content of metal components contained in this acidic solution was analyzed with a high frequency inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy/mass spectrometer (ICP-7510 manufactured by Shimadzu Corporation). Table 1 shows the results.

次いで、得られた酸性溶液を電析槽(5L)に仕込み、当該酸性溶液に陽極(二酸化イリジウム電極)および陰極(ステンレススチール電極)を挿入し、50℃にて4A/dmの電流密度で1時間電析した。陽極と陰極との面積比は2:1であった。この電析を通じて陰極には析出物が形成されたことを目視により確認した。 Next, the resulting acidic solution was charged into an electrodeposition tank (5 L), the anode (iridium dioxide electrode) and the cathode (stainless steel electrode) were inserted into the acidic solution, and the current density was 4 A/dm 2 at 50 ° C. Electrodeposited for 1 hour. The area ratio of anode to cathode was 2:1. It was visually confirmed that a deposit was formed on the cathode through this electrodeposition.

一方、陰極を取り出した後の残留溶液は、ニッケルが残存していることを示す緑色を呈していた。この残留溶液について上記と同様にしてICP発光分光・質量装置による分析を行った。結果を表1に示す。 On the other hand, the remaining solution after removing the cathode had a green color indicating that nickel remained. This residual solution was analyzed by the ICP emission spectroscopy/mass spectrometer in the same manner as described above. Table 1 shows the results.

(実施例2:錫・ニッケル混合原液からの錫金属の回収)
電流密度および温度を変更することなく、酸性溶液の電析時間を3時間に変更したこと以外は実施例1と同様にして電析を行い、陰極に形成した析出物を取り出した。陰極を取り出した後の緑色の残留溶液について実施例1と同様にしてICP発光分光・質量装置による分析を行った。結果を表1に示す。
(Example 2: Recovery of tin metal from tin/nickel mixed undiluted solution)
Electrodeposition was carried out in the same manner as in Example 1 except that the current density and temperature were not changed and the electrodeposition time of the acidic solution was changed to 3 hours, and the precipitate formed on the cathode was taken out. The residual green solution after removing the cathode was analyzed in the same manner as in Example 1 by an ICP emission spectroscopy/mass spectrometer. Table 1 shows the results.

(実施例3:錫・ニッケル混合原液からの錫金属の回収)
電流密度および温度を変更することなく、酸性溶液の電析時間を6時間に変更したこと以外は実施例1と同様にして電析を行い、陰極に形成した析出物を取り出した。陰極を取り出した後の緑色の残留溶液について実施例1と同様にしてICP発光分光・質量装置による分析を行った。結果を表1に示す。
(Example 3: Recovery of tin metal from tin/nickel mixed undiluted solution)
Electrodeposition was carried out in the same manner as in Example 1 except that the current density and temperature were not changed, and the electrodeposition time of the acidic solution was changed to 6 hours, and the precipitate formed on the cathode was taken out. The residual green solution after removing the cathode was analyzed in the same manner as in Example 1 by an ICP emission spectroscopy/mass spectrometer. Table 1 shows the results.

Figure 2023031170000002
Figure 2023031170000002

表1に示すように、実施例1~3で行われた電析を通じて、残留溶液に含まれる錫(Sn)の濃度は電析前の原液のものよりも低下し、かつ電析時間が長くなるほど、錫の濃度は低下していることがわかる。 As shown in Table 1, through the electrodeposition performed in Examples 1 to 3, the concentration of tin (Sn) contained in the residual solution was lower than that of the undiluted solution before electrodeposition, and the electrodeposition time was longer. Indeed, it can be seen that the concentration of tin is lowered.

(実施例4:錫・ニッケル混合原液からの錫金属の回収)
使用済のめっきメディアのコアの鉄球から除去して得られた残留粉体(錫・ニッケル混合物;実施例1とは別に入手したもの)20gを3モル/Lの塩酸5Lに溶解し、92±2℃にて6時間撹拌して酸性溶液を調製した。得られた酸性溶液のpHは4.0であった。さらに、この酸性溶液に含まれる金属成分の含有量を、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分光・質量装置(株式会社島津製作所製ICP-7510)により分析した。結果を表2に示す。
(Example 4: Recovery of tin metal from tin/nickel mixed undiluted solution)
20 g of the residual powder (tin-nickel mixture; obtained separately from Example 1) obtained by removing the iron balls of the core of the used plating media was dissolved in 5 L of 3 mol/L hydrochloric acid. An acidic solution was prepared by stirring at ±2° C. for 6 hours. The resulting acidic solution had a pH of 4.0. Furthermore, the content of metal components contained in this acidic solution was analyzed with a high frequency inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy/mass spectrometer (ICP-7510 manufactured by Shimadzu Corporation). Table 2 shows the results.

次いで、得られた酸性溶液を電析槽(5L)に仕込み、当該酸性溶液に陽極(二酸化イリジウム電極)および陰極(ステンレススチール電極)を挿入し、50℃にて4A/dmの電流密度で7時間電析した。この電析を通じて陰極には析出物が形成されたことを目視により確認した。その後、陰極に形成した析出物を陰極と一緒に取り出した。得られた析出物は細かい針状の形態を有していたことを確認した。 Next, the resulting acidic solution was charged into an electrodeposition tank (5 L), the anode (iridium dioxide electrode) and the cathode (stainless steel electrode) were inserted into the acidic solution, and the current density was 4 A/dm 2 at 50 ° C. Electrodeposited for 7 hours. It was visually confirmed that a deposit was formed on the cathode through this electrodeposition. After that, the deposit formed on the cathode was taken out together with the cathode. It was confirmed that the precipitate obtained had a fine needle-like morphology.

一方、陰極を取り出した後の残留溶液は、ニッケルが残存していることを示す緑色を呈していた。この残留溶液について上記と同様にしてICP発光分光・質量装置による分析を行った。結果を表2に示す。 On the other hand, the remaining solution after removing the cathode had a green color indicating that nickel remained. This residual solution was analyzed by the ICP emission spectroscopy/mass spectrometer in the same manner as described above. Table 2 shows the results.

Figure 2023031170000003
Figure 2023031170000003

表2に示すように、実施例4で行われた電析では、残留溶液に含まれる錫(Sn)の濃度は電析前の原液のものよりも著しく低下していた。これに対し、残留溶液に含まれるニッケルの濃度は電析の前後で大きく変化しておらず、ニッケルが析出物として陰極にほとんど移動していなかったことがわかる。 As shown in Table 2, in the electrodeposition performed in Example 4, the concentration of tin (Sn) contained in the residual solution was significantly lower than that of the stock solution before electrodeposition. On the other hand, the concentration of nickel contained in the residual solution did not change significantly before and after the electrodeposition, indicating that almost no nickel moved to the cathode as a deposit.

(実施例5:錫・ニッケル混合原液からの錫金属の回収)
使用済のめっきメディアのコアの鉄球から除去して得られた残留粉体(錫・ニッケル混合物;実施例1とは別に入手したもの)100gを3モル/Lの塩酸5Lに溶解し、92±2℃にて6時間撹拌して酸性溶液を調製した。得られた酸性溶液のpHは略0.0であった。さらに、この酸性溶液に含まれる金属成分の含有量を、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分光・質量装置(株式会社島津製作所製ICP-7510)により分析した。結果を表3に示す。
(Example 5: Recovery of tin metal from tin/nickel mixed undiluted solution)
100 g of the residual powder (tin-nickel mixture; obtained separately from Example 1) obtained by removing the core iron ball of the used plating media was dissolved in 5 L of 3 mol/L hydrochloric acid, and 92 An acidic solution was prepared by stirring at ±2° C. for 6 hours. The resulting acidic solution had a pH of approximately 0.0. Furthermore, the content of metal components contained in this acidic solution was analyzed with a high frequency inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy/mass spectrometer (ICP-7510 manufactured by Shimadzu Corporation). Table 3 shows the results.

次いで、得られた酸性溶液を電析槽(5L)に仕込み、当該酸性溶液に陽極(二酸化イリジウム電極)および陰極(ステンレススチール電極)を挿入し、50℃にて2A/dmの電流密度で7時間電析した。陽極と陰極との面積比は2:1であった。この電析を通じて陰極には析出物が形成されたことを目視により確認した。その後、陰極に形成した析出物を陰極と一緒に取り出した。得られた析出物は細かい針状の形態を有していたことを確認した。 Next, the resulting acidic solution was charged into an electrodeposition tank (5 L), the anode (iridium dioxide electrode) and the cathode (stainless steel electrode) were inserted into the acidic solution, and the current density was 2 A/dm 2 at 50 ° C. Electrodeposited for 7 hours. The area ratio of anode to cathode was 2:1. It was visually confirmed that a deposit was formed on the cathode through this electrodeposition. After that, the deposit formed on the cathode was taken out together with the cathode. It was confirmed that the precipitate obtained had a fine needle-like morphology.

一方、陰極を取り出した後の残留溶液は、ニッケルが残存していることを示す濃緑色を呈していた。この残留溶液について上記と同様にしてICP発光分光・質量装置による分析を行った。結果を表3に示す。 On the other hand, the remaining solution after removing the cathode had a dark green color indicating that nickel remained. This residual solution was analyzed by the ICP emission spectroscopy/mass spectrometer in the same manner as described above. Table 3 shows the results.

Figure 2023031170000004
Figure 2023031170000004

表3に示すように、実施例5で行われた電析では、実施例4で採用した電流密度(4A/dm)よりも低い電流密度(2A/dm)であっても、残留溶液に含まれる錫(Sn)の濃度は電析前の原液のものよりも著しく低下していた。これに対し、残留溶液に含まれるニッケルの濃度は電析の前後で余り大きく変化しておらず、ニッケルが析出物として陰極にほとんど移動していなかったことがわかる。 As shown in Table 3, in the electrodeposition performed in Example 5, the residual solution was The concentration of tin (Sn) contained in the sample was remarkably lower than that of the undiluted solution before electrodeposition. On the other hand, the concentration of nickel contained in the residual solution did not change significantly before and after the electrodeposition, indicating that nickel hardly moved to the cathode as a deposit.

なお、実施例5で採用した電流密度(2A/dm)が実施例4で採用した電流密度(4A/dm)よりも低いにも関わらず、上記のように錫(Sn)の濃度を著しく低下することができた理由の1つとしては、実施例5で採用した原液中の錫の濃度(6020mg/L)が、実施例4で採用した原液中の錫の濃度(3450mg/L)と比較して高いものであったことが考えられる。 Although the current density (2 A/dm 2 ) used in Example 5 is lower than the current density (4 A/dm 2 ) used in Example 4, the concentration of tin (Sn) was changed as described above. One of the reasons for the significant decrease is that the concentration of tin in the stock solution used in Example 5 (6020 mg/L) was lower than the concentration of tin in the stock solution used in Example 4 (3450 mg/L). It is possible that it was higher than the

(実施例6:錫・ニッケル混合原液からの錫金属の回収(1))
使用済のめっきメディアのコアの鉄球から除去して得られた残留粉体(錫・ニッケル混合物)600gを3モル/Lの塩酸5Lに溶解し、92±2℃にて6時間撹拌して5Lの酸性溶液を調製した。得られた酸性溶液のpHは0.24であった。この操作を10回繰り返し、得られたものを合わせて50Lの酸性溶液(pH0.24)を調製した。
(Example 6: Recovery of tin metal from tin/nickel mixed undiluted solution (1))
600 g of the residual powder (tin-nickel mixture) obtained by removing the core iron ball of the used plating media was dissolved in 5 L of 3 mol/L hydrochloric acid and stirred at 92±2° C. for 6 hours. 5 L of acid solution was prepared. The pH of the resulting acidic solution was 0.24. This operation was repeated 10 times, and the obtained materials were combined to prepare 50 L of an acidic solution (pH 0.24).

この酸性溶液から25Lを分取し、10質量%の水酸化ナトリウム水溶液を添加することによりpH3.0の試料溶液を調製した。 A sample solution of pH 3.0 was prepared by taking 25 L of this acidic solution and adding a 10% by mass sodium hydroxide aqueous solution.

この試料溶液に含まれる金属成分の含有量を、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分光・質量装置(株式会社島津製作所製ICP-7510)により分析した。結果を表4に示す。 The content of metal components contained in this sample solution was analyzed by a high frequency inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy/mass spectrometer (ICP-7510 manufactured by Shimadzu Corporation). Table 4 shows the results.

Figure 2023031170000005
Figure 2023031170000005

次いで、この試料溶液を電析槽に仕込み、当該試料溶液に陽極(二酸化イリジウム電極)および陰極(ステンレススチール電極)を挿入し、35℃~45℃に液温を調節しながら4A/dmの電流密度で4時間電析した。陽極と陰極との面積比は2:1であった。この電析を通じて陰極には析出物が形成されたことを目視により確認した。その後、陰極に形成した析出物を陰極と一緒に取り出し、得られた析出物を写真撮影した(図2の(a))。図2の(a)に示すように得られた析出物は細かい針状の形態を有していたことを確認した。 Next, this sample solution was charged into an electrodeposition tank, an anode (iridium dioxide electrode) and a cathode (stainless steel electrode) were inserted into the sample solution, and the liquid temperature was adjusted to 35 ° C. to 45 ° C. while adjusting the liquid temperature to 4 A / dm 2 . Electrodeposited at current density for 4 hours. The area ratio of anode to cathode was 2:1. It was visually confirmed that a deposit was formed on the cathode through this electrodeposition. After that, the precipitate formed on the cathode was taken out together with the cathode, and the obtained precipitate was photographed (FIG. 2(a)). It was confirmed that the precipitates obtained as shown in FIG. 2(a) had fine needle-like morphology.

また、陰極に形成した析出物30gを3モル/Lの塩酸に再溶解し、得られた溶液10mLに20%塩酸溶液20mLを添加し、ヨウ素規定液でデンプンを指示薬として滴定を行うことにより、析出物中に含まれる錫(Sn)の濃度を測定した。一方、陰極に形成した析出物30gを3モル/Lの塩酸に再溶解し、得られた溶液1mLに50%クエン酸溶液10mLを添加し、アンモニア水を加えてアルカリ性にし、50%ヨウ化カリウム1mLを加えて硝酸銀を含む標準シアン化カリウム溶液を用いてヨウ化銀の白濁が消失するまで滴定を行うことにより、析出物中に含まれるニッケル(Ni)の濃度を測定した。結果を表7に示す。 Further, 30 g of the precipitate formed on the cathode is redissolved in 3 mol/L hydrochloric acid, 20 mL of a 20% hydrochloric acid solution is added to 10 mL of the resulting solution, and titration is performed with a normal iodine solution using starch as an indicator. The concentration of tin (Sn) contained in the precipitate was measured. On the other hand, 30 g of the precipitate formed on the cathode was re-dissolved in 3 mol/L hydrochloric acid, 10 mL of a 50% citric acid solution was added to 1 mL of the resulting solution, and aqueous ammonia was added to make it alkaline, followed by 50% potassium iodide. The concentration of nickel (Ni) contained in the precipitate was measured by adding 1 mL and titrating with a standard potassium cyanide solution containing silver nitrate until the white turbidity of silver iodide disappeared. Table 7 shows the results.

(実施例7:錫・ニッケル混合原液からの錫金属の回収(2))
実施例6で作製した50Lの酸性溶液(pH0.24)の残りの試料溶液(25L)について、水酸化ナトリウムによるpHの調整を行うことなく、この試料溶液に含まれる金属成分の含有量を、実施例6と同様にしてICP発光分光・質量装置により分析した。結果を表5に示す。
(Example 7: Recovery of tin metal from tin/nickel mixed undiluted solution (2))
For the remaining sample solution (25 L) of the 50 L acidic solution (pH 0.24) prepared in Example 6, without adjusting the pH with sodium hydroxide, the content of the metal component contained in this sample solution was It was analyzed by an ICP emission spectroscopy/mass spectrometer in the same manner as in Example 6. Table 5 shows the results.

Figure 2023031170000006
Figure 2023031170000006

表5に示すように、本実施例で用いた試料溶液(pH0.24)は、pHが相違していること除き、当該試料溶液に含まれる金属成分の含有量は、実施例6で調整した試料溶液(pH3.0)と同様であることを確認した。 As shown in Table 5, the sample solution (pH 0.24) used in this example had a different pH, and the content of the metal component contained in the sample solution was adjusted in Example 6. It was confirmed to be the same as the sample solution (pH 3.0).

次いで、この試料溶液を電析槽に仕込み、実施例6と同様にして電析した。この電析を通じて陰極には析出物が形成されたことを目視により確認した。その後、陰極に形成した析出物を陰極と一緒に取り出し、得られた析出物を写真撮影した(図2の(b))。図2の(b)に示すように得られた析出物は小さな塊が凝集した形態を有していたことを確認した。 Then, this sample solution was charged into an electrodeposition tank and electrodeposited in the same manner as in Example 6. It was visually confirmed that a deposit was formed on the cathode through this electrodeposition. After that, the precipitate formed on the cathode was taken out together with the cathode, and the obtained precipitate was photographed (FIG. 2(b)). As shown in FIG. 2(b), it was confirmed that the obtained precipitate had a form of agglomeration of small lumps.

また、陰極に形成した析出物に含まれる錫(Sn)およびニッケル(Ni)の濃度を実施例6と同様にして測定した。結果を表6に示す。 Also, the concentrations of tin (Sn) and nickel (Ni) contained in the deposits formed on the cathode were measured in the same manner as in Example 6. Table 6 shows the results.

Figure 2023031170000007
Figure 2023031170000007

表6に示すように、実施例6および7のいずれの試料溶液を用いても陰極に形成した析出物には高純度の錫が含まれていたことがわかる。特に、水酸化ナトリウムによるpH調整を行った実施例6の試料溶液は、当該調整を行わなかった実施例7の試料溶液と比較して、析出物中の錫濃度をさらに高めることができたことがわかる。一方、水酸化ナトリウムによるpH調整を行わなかった場合(実施例7)でも、錫とニッケルとを含む試料溶液から約93%もの錫を含有する析出物を容易に取り出すことができることもわかる。 As shown in Table 6, the deposit formed on the cathode contained high-purity tin regardless of whether the sample solutions of Examples 6 and 7 were used. In particular, the sample solution of Example 6, which was pH-adjusted with sodium hydroxide, was able to further increase the tin concentration in the precipitate compared to the sample solution of Example 7, which was not adjusted. I understand. On the other hand, even when the pH was not adjusted with sodium hydroxide (Example 7), it was found that about 93% tin-containing precipitates could be easily removed from the sample solution containing tin and nickel.

本発明によれば、高価なイオン交換樹脂など用いることなく、錫およびニッケルを含む混合物から、錫およびニッケルと簡便に分離できる。本発明の方法は、例えば、使用済みのめっきメディアの表面層を構成する錫とニッケルとの分離のために使用することができ、それぞれを回収できる。回収後は、必要に応じて当業者に公知の精錬等が行われることにより、再びめっきメディアの構成材料として使用することができる。 According to the present invention, tin and nickel can be easily separated from a mixture containing tin and nickel without using an expensive ion exchange resin or the like. The method of the present invention can be used, for example, to separate tin and nickel that make up the surface layer of used plating media, and each can be recovered. After recovery, it can be reused as a constituent material of plating media by performing refining or the like known to those skilled in the art as necessary.

12 酸性溶液の調製工程
14 酸性溶液の電析工程
16 錫析出物の取り出し工程
18 陰極と錫析出物との分離
20 金属錫の回収
22 残留溶液の電析
24 ニッケル析出物の取り出し
26 金属ニッケルの回収
28 錫析出物の酸への再溶解
12 Preparation step of acidic solution 14 Electrodeposition step of acidic solution 16 Removal step of tin deposit 18 Separation of cathode and tin deposit 20 Recovery of metallic tin 22 Electrodeposition of residual solution 24 Removal of nickel deposit 26 Removal of metallic nickel Recovery 28 Redissolution of tin deposits in acid

Claims (6)

錫およびニッケルを含む混合物からの錫とニッケルとの分離方法であって、
(a)該混合物を酸で溶解させて酸性溶液を調製する工程、
(b)電析槽中で該酸性溶液を電析して、陰極の表面に錫析出物を形成する工程、および
(c)該電析槽から該錫析出物を取り出す工程、
を含む、方法。
A method for separating tin and nickel from a mixture containing tin and nickel, comprising:
(a) dissolving the mixture with an acid to prepare an acidic solution;
(b) electrodepositing the acidic solution in an electrodeposition tank to form a tin deposit on the surface of the cathode; and (c) removing the tin deposit from the electrodeposition tank;
A method, including
前記酸が塩酸である、請求項1に記載の方法。 2. The method of claim 1, wherein said acid is hydrochloric acid. 前記酸性溶液の調製が、前記混合物を1モル/L~5モル/Lの濃度を有する前記塩酸に85℃~98℃の温度下で溶解させることにより行われる、請求項1または2に記載の方法。 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the acidic solution is prepared by dissolving the mixture in the hydrochloric acid having a concentration of 1 mol/L to 5 mol/L at a temperature of 85°C to 98°C. Method. 前記電析槽内に陽極として不溶解性電極が配置されている、請求項1から3のいずれかに記載の方法。 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein an insoluble electrode is arranged as an anode in the electrodeposition tank. 前記不溶解性電極が二酸化イリジウム電極である、請求項4に記載の方法。 5. The method of claim 4, wherein said insoluble electrode is an iridium dioxide electrode. 前記混合物が、使用済みのめっきメディアから得られた粉体である、請求項1から5のいずれかに記載の方法。 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the mixture is powder obtained from used plating media.
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