[发明专利]一种锡电解精炼电解液复合添加剂

说明书

本发明公开了一种锡电解精炼电解液复合添加剂，所述复合添加剂组成为氯化物、亚硫酸盐和木质素磺酸盐，添加到锡电解精炼电解液后，电解液中氯化物浓度1‑20 g/L、亚硫酸盐浓度1‑10 g/L、木质素磺酸盐浓度2‑10 g/L。传统锡电解精炼电解液中一般添加20~40 g/L的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锡形貌。然而甲酚磺酸气味大、有毒有害、恶化电解车间作业环境。基于此，本发明提出一种绿色、高效锡电解精炼电解液复合添加剂。该复合添加剂具有安全无毒、成本低、提高阴极锡平整致密度的优点，易在锡电解精炼行业推广应用。

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添加剂。

背景技术

相较火法精炼，锡电解精炼具有作业流程短、阴极锡纯度高的优点，适于处理杂质含量较高的粗锡。在锡电解精炼过程中，电解液组成一般为20~40 g/L Sn²⁺、80~120 g/LH₂SO₄、20~40 g/L甲酚磺酸、乳胶、β-萘酚等。由于Sn²⁺沉积动力学快，阴极锡易呈枝晶状生长，导致阴极锡毛刺多、平整性差，不利于电解作业。甲酚磺酸具有使阴极锡平整致密的作用，锡电解工业一直沿用甲酚磺酸。然而，甲酚磺酸气味重、有毒有害，严重恶化作业环境。寻求一种新型锡电解精炼电解液添加剂以替代甲酚磺酸具有重要意义。

相关文献报道和前期实验研究表明甲酚磺酸改善锡阴极沉积过程的作用机理主要有三种，一是甲酚磺酸分子中的酚羟基具有还原性，抑制电解液中Sn²⁺氧化成Sn⁴⁺，进而减少Sn(OH)₄胶体的产生，减缓Sn(OH)₄胶体在阴极附着并恶化阴极形貌；二是甲酚磺酸分子中的磺酸基吸附在阴极表面，阻滞Sn²⁺的快速沉积，使阴极锡平整致密；三是甲酚磺酸具有络合作用，与Sn²⁺形成络合离子，络合离子沉积前必须解离络合离子，沉积动力学缓慢，有利于形成致密阴极锡。根据甲酚磺酸改善锡阴极沉积过程的作用机理，提出一种新型锡电解精炼电解液复合添加剂，组成为1~20 g/L氯化物、1~10 g/L亚硫酸盐、2~10 g/L木质素磺酸盐。其中，氯化物提供的Cl^-可以作为Sn(II)的络合离子；亚硫酸盐提供的SO₃^2-作为还原剂可以抑制Sn²⁺的氧化；木质素磺酸盐中的磺酸基可以起到阻滞阴极锡沉积的作用。氯化物、亚硫酸盐和木质素磺酸盐复合添加，阴极锡致密平整度与添加甲酚磺酸电解液体系的相当。此外，该复合添加剂各组分价格低廉、安全无毒，可以大幅降低电解车间气味，改善作业环境。该复合添加剂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电解液中添加的甲酚磺酸气味重、有毒有害、污染车间劳工环境的问题，本发明提出一种环保、高效锡电解精炼电解液复合添加剂。

本发明所述的一种锡电解精炼电解液复合添加剂，其组成为氯化物、亚硫酸盐、和木质素磺酸盐，添加到锡电解精炼电解液后，电解液中氯化物浓度1-20 g/L、亚硫酸盐浓度1-10 g/L、木质素磺酸盐浓度2-10 g/L。

进一步的，所述氯化物可选自HCl、NaCl、SnCl₂、KCl中的一种或几种，优选为HCl。

进一步的，所述亚硫酸盐选自Na₂SO₃、K₂SO₃中的一种或两种，优选为Na₂SO₃。

进一步的，所述木质素磺酸盐选自木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的一种或两种，优选为木质素磺酸钠。

本发明提出的一种锡电解精炼电解液复合添加剂替代甲酚磺酸，可改善作业环境，降低成本，同时维持阴极锡平整致密，具有重要的工业推广价值。