[發(fā)明專利]一種用于降低鍍錫液制備過程中錫泥產(chǎn)生量的裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210315873.2
• 申請(qǐng)日: 2012-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN103668419A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃邦霖;李鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C25D21/14
• 分類號(hào): C25D21/14;C25D21/12;C25D3/30
• 代理公司: 上海三和萬國知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種裝置，具體地，涉及一種用于降低鍍錫液制備過程中錫泥產(chǎn)生量的裝置，同時(shí)，本發(fā)明還涉及一種應(yīng)用所述裝置降低鍍錫液制備過程中錫泥產(chǎn)生量的方法，應(yīng)用于不溶性陽極的鍍液制備。

背景技術(shù)

商品電鍍錫板的生產(chǎn)方式分為兩種：一種是使用不溶性陽極進(jìn)行電鍍錫，一種是使用可溶性錫陽極進(jìn)行電鍍錫。采用不溶性陽極，由于陽極電極不發(fā)生溶解，可以使陽極和被鍍鋼帶的距離保持不變，因而鍍層的厚度更均勻。同時(shí)不溶性陽極的壽命在10個(gè)月左右，這樣就避免了可溶性陽極必須班班更換的繁重的體力勞動(dòng)和承受現(xiàn)場(chǎng)開放式的惡劣操作環(huán)境的影響。

采用不溶性陽極電鍍錫的方法與可溶性陽極的最大不同是不溶性陽極鍍錫必須有一個(gè)進(jìn)行鍍錫液制備的裝置。這是一個(gè)化學(xué)溶解錫的過程，通過吹氧加速錫氧化成Sn²⁺，但不可避免將產(chǎn)生Sn⁴⁺，即錫泥。

鍍錫液制備的裝置是一個(gè)內(nèi)部充填有金屬錫粒子，有鍍液高速流動(dòng)和吹入氧氣使錫發(fā)生溶解的金屬錫溶解罐。當(dāng)金屬錫粒子遇到氧時(shí)其表面就會(huì)生成氧化亞錫，氧化亞錫與鍍錫液中的H⁺反應(yīng)就生成我們需要的二價(jià)錫離子。過量的溶解氧又會(huì)與氧化亞錫反應(yīng)生成氧化錫，由于氧化錫是不溶性的，所以就成為鍍錫液中的淤泥，它的存在不僅會(huì)影響電鍍的質(zhì)量，同時(shí)也是一種錫資源損失的表現(xiàn)形式。

可溶性陽極電鍍錫由于沒有這種錫粒子和氧的強(qiáng)制性接觸，它所產(chǎn)生的錫泥中錫的含量一般占總的錫金屬的使用量的0.5~1.5%(錫泥中含有的錫/溶解錫)，而不溶性陽極在4~12%。因此，降低不溶性陽極電鍍錫的錫泥損耗就成為該技術(shù)的一種追求。也是目前不溶性陽極電鍍錫技術(shù)沒有得到廣泛應(yīng)用的原因。

事實(shí)上，錫泥的來源由兩方面的原因造成，一是不溶性陽極工藝所面臨的獨(dú)有的制錫過程中錫離子和純氧氣的強(qiáng)制性接觸；另一方面是這二種工藝都要面對(duì)的電鍍錫過程，電鍍的過程會(huì)產(chǎn)生氧氣，同時(shí)由于鍍錫液是在開口的槽罐中運(yùn)行的，在電鍍的過程中勢(shì)必會(huì)和空氣接觸，因此電鍍的過程也會(huì)產(chǎn)生錫泥。世界上所有商業(yè)化的鍍錫生產(chǎn)線其可溶性陽極電鍍錫所產(chǎn)生的錫損耗率即錫泥中錫的含量占總的錫金屬的使用量(錫泥中含有的錫÷金屬錫的消耗量)的百分比為0.5~1.5%，而不溶性陽極電鍍錫由于還有一個(gè)制錫過程，所有錫泥中錫的含量占總的錫金屬的使用量的百分比在4~12%。因此，降低不溶性陽極電鍍錫的錫泥損耗就成為該技術(shù)的一種追求。也是目前不溶性陽極電鍍錫技術(shù)沒有得到廣泛應(yīng)用的原因。

為了抑制錫溶解罐中的氧化亞錫進(jìn)一步氧化成氧化錫沉淀而在鍍液中生成錫泥，目前主要存在如下專利文獻(xiàn)：

專利文獻(xiàn)1：特開平3—180493號(hào)公報(bào)提出了對(duì)金屬離子進(jìn)行機(jī)械攪拌以加速錫的溶解速度，從而減少錫泥的發(fā)生量。實(shí)際上，機(jī)械攪拌的主要作用是使錫顆粒與吹入的氧氣和流動(dòng)的鍍錫液更充分的均勻混合。該方法增加了設(shè)備投資，同時(shí)，在錫顆粒溶解罐有很大壓力的情況下，攪拌器旋轉(zhuǎn)軸穿過溶解罐部位的動(dòng)態(tài)密封就顯得十分重要，連續(xù)工作狀態(tài)下正常工作的可靠性難以保證。增加的攪拌器也增加了能源的額外消耗。

專利文獻(xiàn)2：特開平—131399號(hào)公報(bào)提出向混合室中的金屬錫粒子供給溶解氧為300ppm以下的電鍍液，減少過量氧情況的發(fā)生來減少錫泥的發(fā)生量。專利文獻(xiàn)3：CN1993502A提供了一種將錫離子濃度控制在目標(biāo)上下限之間，從而使錫離子生成速度接近錫離子的平均預(yù)定消耗速度，因而可以減少錫泥的產(chǎn)生的方法。該方法是在調(diào)整氧的吹入量的時(shí)候，根據(jù)鋼帶的運(yùn)行速度計(jì)算出錫離子預(yù)定消耗速度隨時(shí)間的變化量，每隔預(yù)定時(shí)間對(duì)所述錫離子生成速度進(jìn)行劃分，將在各劃分的區(qū)間已經(jīng)平均化的錫離子生成速度設(shè)定為平均隨時(shí)間的變化量，以此來調(diào)整氧的吹入量，使得平均隨時(shí)間的變化量相適應(yīng)的錫離子濃度成為不超過控制目標(biāo)上下限的錫離子生成速度。上述兩個(gè)專利文獻(xiàn)都是從如何減少過量的氧氣吹入量入手來減少錫泥的產(chǎn)生，但方法繁瑣且控制方法復(fù)雜，對(duì)控制精度要求較高，實(shí)施難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于降低鍍錫液制備過程中錫泥產(chǎn)生量的裝置，以及一種應(yīng)用所述裝置降低鍍錫液制備過程中錫泥產(chǎn)生量的方法，在不增加額外設(shè)備的情況下，提供一個(gè)多孔網(wǎng)板的設(shè)計(jì)方案來保證錫溶解罐中的錫顆粒能處于理想的流態(tài)化狀態(tài)，即錫顆粒在溶解罐中處于一種自由流動(dòng)的狀態(tài)，和含有溶解氧的鍍錫液充分混合，避免局部過量氧的發(fā)生。另外同時(shí)增加混合室中錫顆粒的量，用過量的錫顆粒，保證最大的溶錫速率情況下氧氣也不會(huì)過量，同時(shí)，通過合理的鍍錫液組分的配比，使錫泥產(chǎn)生量降低到一個(gè)較低的水平。