[發(fā)明專利]一種從廢鍍錫包銅鐵針中分離回收錫、銅、鐵的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610212724.1
• 申請(qǐng)日: 2016-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105624408B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊建廣;陳冰;李樹(shù)超;史偉強(qiáng);呂元錄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B15/00;C22B25/06;C25C1/14;C25C1/12;C25C7/04
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所43114
• 代理人: 劉擎天

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從廢鍍錫包銅鐵針中分離回收錫、銅、鐵的方法，屬于資源再生領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在電子工業(yè)中，錫鍍?cè)阢~表面可以起到很好的保護(hù)作用，同時(shí)，可增強(qiáng)被鍍物的焊接性能，因此，錫的用量不斷增加，在生產(chǎn)及應(yīng)用端便產(chǎn)生了數(shù)額巨大的鍍錫銅廢料。此外，近年來(lái)電子及通訊、汽車、電線電纜等行業(yè)發(fā)展迅猛，生產(chǎn)過(guò)程中鍍錫邊角廢料及產(chǎn)品更新?lián)Q代產(chǎn)出的鍍錫廢料日益增多，每年這種廢料多達(dá)60～70萬(wàn)t。廢鍍錫銅針一般含銅91.0％～96.5％、錫1.5％～3.0％。近年來(lái)，為進(jìn)一步降低鍍錫銅材料中銅的用量，原有的鍍錫銅針中的銅芯大量地被鐵取代，形成錫包銅-包鐵的三層結(jié)構(gòu)，通常含錫3.0％～6.5％、銅4.5％～7.5％、鐵85％～92％。

目前尚未有針對(duì)廢鍍錫包銅鐵針實(shí)現(xiàn)其中錫、銅及鐵全量回收的報(bào)道。現(xiàn)有公開(kāi)報(bào)道的方法主要集中在廢鍍錫銅針的處理上，報(bào)道的工藝主要有火法電解法、電化學(xué)法和化學(xué)法等。火法電解法沒(méi)有預(yù)先回收錫，而是將鍍錫廢銅料當(dāng)作一種銅廢料，加入銅陽(yáng)極爐、氧化還原熔煉澆鑄成陽(yáng)極板，經(jīng)電解精煉生產(chǎn)陰極銅，此工藝因大量的錫進(jìn)入爐渣而未能實(shí)現(xiàn)錫的有效回收，當(dāng)爐料含錫高時(shí)，要將陽(yáng)極板中的錫除至小于0.2％以滿足電解精煉的需要，能耗大，生產(chǎn)成本高。電化學(xué)法可以不侵蝕銅基體，并能回收海綿錫，洗滌后熔煉除雜可得到99.9％的錫。化學(xué)法是將鍍錫廢銅料置于酸性溶液中，利用硫酸銅或者雙氧水等氧化劑分離銅、錫，達(dá)到回收銅的效果。電化學(xué)法和化學(xué)法能實(shí)現(xiàn)錫的有效回收，但脫錫后的廢銅料只能當(dāng)廢雜銅出售或入銅陽(yáng)極爐火法精煉后再電解精煉；另外，為了高效回收廢料中的錫和銅，現(xiàn)大多采用預(yù)先脫錫，再回收銅的方法。例如，中國(guó)專利01132612.3提供了一種“分離回收鍍白銅針銅錫的方法及陽(yáng)極滾筒裝置”，以硫酸為電解液，控制一定的電解條件，控制陽(yáng)極滾筒轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)錫與銅的分離，這種方法缺點(diǎn)是脫錫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，均要數(shù)小時(shí)；中國(guó)專利ZL91110456提供的“銅及銅合金制品表面上鉛錫的回收”的熔鹽浸出法，采用一定比例的NaCl和KCl混合鹽組成熔鹽體系，在720-830℃的溫度下浸泡5-15分鐘，可直接回收錫錠，但該法對(duì)原料要求較高，原料必需干燥，同時(shí)，能耗較高，成本較大，且錫的收率較低；中國(guó)專利CN201310418151.4公開(kāi)了一種從廢鍍錫銅針回收錫和銅的方法：將一定量的硫酸與水配成一定濃度的溶液，加入一定量的廢鍍錫銅針；加熱升溫至所需的溫度，開(kāi)始滴加雙氧水；錫和雙氧水反應(yīng)得到氧化錫，氧化錫和硫酸反應(yīng)得到硫酸錫，硫酸錫水解得到氫氧化錫的沉淀；過(guò)濾后，濾渣銅絲和錫泥，銅絲用于再生銅冶煉，錫泥用于錫冶煉廠煉錫，等等。

值得指出的是，上述方法都是廢鍍錫銅針物料，該類物料中因不含鐵，所以在采用濕法處理時(shí)可以采用酸性體系回收銅及錫等。或者采用火法熔煉時(shí)可以將其作為煉銅原料搭配投入銅冶煉系統(tǒng)回收銅。而若采用現(xiàn)有的濕法的方法處理廢鍍錫包銅-包鐵針，則由于其中鐵含量通常高于90％，大量的鐵將進(jìn)入溶液，給錫、銅、鐵的回收帶來(lái)嚴(yán)重障礙；而若采用火法的方法處理，則由于其鐵高含量的原因無(wú)法加入銅冶煉系統(tǒng)。因此，現(xiàn)行公開(kāi)報(bào)道的廢鍍錫銅針回收方法均不適用于處理本專利申請(qǐng)中高鐵含量的廢鍍錫包銅鐵針。鑒于錫包銅-包鐵的三層結(jié)構(gòu)的電子廢料產(chǎn)生量逐年增多，開(kāi)發(fā)出一種此類物料的清潔全量分離回收方法意義重大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)行公開(kāi)報(bào)道的廢鍍錫銅針回收方法均不適用于處理高鐵含量的廢鍍錫包銅鐵針的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是在于提供一種從廢鍍錫包銅鐵針清潔、高效全量分離回收錫、銅、鐵的方法，該方法具有錫、銅、鐵回收率高，工藝流程短、操作簡(jiǎn)單，成本低，無(wú)環(huán)境污染的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明提供了一種從廢鍍錫包銅鐵針中分離回收錫、銅、鐵的工藝，該工藝包括以下步驟：一種從廢鍍錫包銅鐵針中分離回收錫、銅、鐵的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：選擇性浸出錫

將廢鍍錫包銅鐵針置于SnCl₄-HCl-添加劑體系中進(jìn)行選擇性浸出錫后，過(guò)濾分離，得到含SnCl₂浸出液和銅包鐵針浸出渣；

步驟二：電加強(qiáng)還原和凈化

對(duì)步驟一所得含SnCl₂的浸出液以錫板為陽(yáng)極進(jìn)行“犧牲”陽(yáng)極電加強(qiáng)還原凈化，得到凈化液；

步驟三：外場(chǎng)耦合隔膜電沉積錫

以步驟二得到的凈化液作為電解液，以惰性電極為陰極和陽(yáng)極，陰離子膜為隔膜，進(jìn)行外場(chǎng)耦合隔膜電沉積錫；電解沉積完成后，從陰極得到電解錫，從陽(yáng)極室得到含四價(jià)錫的溶液，含四價(jià)錫的溶液作為氧化劑返回步驟一的選擇性浸出錫過(guò)程；