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时间:2018-12-17
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1、doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2016.02.015高锑粗锡二次电解制备高纯锡覃用宁1,甘激文2,韦真周1,王瑶1(1.广西冶金研究院,南宁530023;2.中国科技开发院广西分院,南宁530023)摘要:高锑粗锡合金通过进行二次电解制备出高纯锡。一次电解在HCl-SnCl2电解液系统中进行分离锑、锡等金属;将一次电解获得的阴极锡在H2SO4-SnSO4电解液系统中进行二次电解,严格控制操作条件,可以制备出5N高纯锡。关键词:高锑粗锡;合金;电解;高纯锡中图分类号:TF814文献标志码:A文章编号:1
2、007-7545(2016)02-0000-00ElectrolyticPreparationofHigh-purityTinfromHigh-antimony-bearingCrudeTinQINYong-ning1,GANJi-wen2,WEIZhen-zhou1,WANGYao1(1.GuangxiResearchInstituteofMetallurgyCo.,Ltd,Nanning530023,China;2.GuangxiBranchofScienceDevelopmentInstituteofChina,Nanni
3、ng530023,China)Abstract:High-puritymetaltinwaspreparedfromhigh-antimony-bearingcrudetinbyelectrolysis.ThefirstelectrolysiswasaimedtoseparateSbandSninHCl-SnCl2electrolyte.CathodetinfromfirstelectrolysiswastreatedinthesecondelectrolyticprocessinH2SO4-SnSO4solutiontopro
4、duce5Nhigh-puritytinunderstrictlycontrolledconditions.Keywords:high-antimony-bearingcrudetin;alloys;electrolysis;high-puritytin高纯锡是一种很有前途的功能材料[1-4],广泛应用于国防、航天航空、电子工业及原子能工业,主要用于制备化合物半导体、高纯合金、超导材料、焊锡及作为化合物半导体掺杂剂。高纯锡是现代电子元件不可缺少的原材料。特别是半导体器件的焊接、导线和元件的包覆。高纯锡制备的锡基轴承合金应用于汽车
5、、坦克、装甲运兵车、舰艇、移动电站等各种重要的内燃机、蒸汽机和压缩机上。高纯锡制备的环保焊锡线抗氧化性强,流动性好,润性好,渣量极少,焊点光亮、可靠。随着我国和世界各国电子工业的迅猛发展,市场对高纯锡的需求也在不断地增长。1试验原理及工艺流程1.1试验原理高锑粗锡中主要含锡和锑,还含有少量杂质元素[5]。表1为粗锡中主要杂质元素的标准电极电位。表1粗锡中各元素的标准电极电位Table1Standardelectrodepotentialsofeachelementincrudetin/V电极Zn2+/ZnFe2+/FeIn3+/
6、InSn2+/SnPb2+/PbH+/Hε0/V-0.763-0.44-0.34-0.136-0.1260电极Sb3+/SbBi3+/BiAs3+/AsCu2+/CuAg+/Agε0/V+0.10+0.20+0.30+0.34+0.80在电解过程中,阳极中的锡氧化成阳离子进入电解液,然后在阴极析出。由于阳极中杂质含量较低,那些比锡更正电位的金属基本上不溶解,以不溶的合金或化合物残留在阳极泥中,或虽有电化溶解但随即生成难溶性的盐附着于阳极而成为阳极泥。比锡更负电位的金属先于锡氧化溶解并进入电解液,但不在阴极上析出。铅的标准电位与锡
7、接近,能电溶生成Pb2+,Pb2+与溶液中的SO42-、Cl-生成难溶的PbSO4、PbCl2,覆盖于阳极表面形成阳极泥,使阳极电位升高。1.2试验工艺流程高锑粗锡合金先铸成阳极,进行一次电解分离锑、锡,一次电解得到的阴极锡再熔铸成阳极进行二次电解,得到的阴极锡经过铸锭后即为高纯锡产品。收稿日期:2015-08-18作者简介:覃用宁(1965-),男,广西人,高级工程师.2试验设备、材料和方法2.1试验设备和材料主要试验设备有聚乙烯塑料电解槽(30cm×12cm×15cm)、稳流直流电源(0~10A、0~30V)、2L循环桶、循
8、环泵、万用表等。试验材料:阳极有效尺寸为120mm×80mm×(8~10)mm;一次电解用高锑粗锡合金作阳极材料,成分(%):Sn94.88、Sb4.45、Pb0.085、Fe0.0054、Cu0.88、Bi0.016、As0.0096;二次电解用一次电解获得的
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