废物回收利用技术：电解法实现锡银合金的回收再利用

废物回收利用技术：电解法实现锡银合金的回收再利用

专利名称：从无铅焊锡废料中回收锡和银的方法

技术领域：

本发明涉及废物回收利用技术领域，具体涉及一种电解从无铅焊锡废弃物中回收锡和银的方法。

背景技术：

锡的熔点只有232℃，延展性极强，耐腐蚀，因此在镀锡、锡箔、焊接等方面有广泛的应用。锡是十分重要的战略物资，特别是对不产锡地区，锡的回收再利用尤为重要。银的导电性和延展性极强，耐腐蚀性好，其最大的用途是与其他金属制成合金，用于货币、装饰品、电池等；银的化合物用途十分广泛，硝酸银可用于镀银和银镜，磷酸银可作催化剂，卤化银可用于照相，碘化银可用于降雨等。因此，银的回收利用也十分重要。2006年1月，欧洲将全面实行电子工业无铅化，并相继采用无铅锡银合金代替锡铅合金，因此产生了相应的合金废料，回收这种合金中的锡和银，实现金属再利用。锡银合金的熔点仅为217-220℃，低于锡的熔点，因此锡银合金废料无法采用冶炼分离的方法回收。目前，锡银合金废料中锡和银的回收只能采用酸浸法，该方法成本高、回收率低、技术要求严格、操作复杂。

发明内容

本发明的目的是针对现有的酸浸法回收锡银合金废料中的锡和银存在成本高、回收率不高、技术要求严格、操作复杂的缺点，提供一种成本低、回收率高、技术要求不高、操作简单的电解从无铅焊料废料中回收锡和银的方法。

本发明从无铅焊料废弃物中回收锡和银的方法，包括如下步骤：(1)成型，将锡银合金粉末或小块加热至熔融状态，铸成锡银合金块；(2)配制电解液，将一定量的锡银合金粉末置于4-9mol/L硫酸或6-12mol/L盐酸中，水浴加热2-6小时，过滤，即得电解所需的电解液，或直接将一定量的氧化亚锡或氯化亚锡加入4-12mol/L盐酸中，得锡，将一定量的氧化亚锡或硫酸亚锡加入2-9mol/L硫酸中，搅拌至充分溶解，即得电解液； （3）将纯锡块接在电源负极上，将锡银合金块接在电源正极上，将两电极放入装有离子交换膜的电解池中，加入电解液后接通电源，开始电解，正极上的合金溶解而在负极上析出纯锡；（4）将负极上析出的纯锡取出，用水清洗，熔铸成锭。将电解液过滤后得到的纯银熔铸成锭。

其中，从无铅焊锡废料中回收锡和银的方法所用的电解池由电解池体、离子交换膜、电源、两根导线组成，电解池内装有离子交换膜，离子交换膜将电解池分隔成阳极区和阴极区。

在电解过程中，电解液中的亚锡离子（Sn2+）起着导体的作用，由于电解液中的亚锡离子在负极处析出，合金正极上的锡也同时溶解并补充到溶液中。根据电荷平衡，亚锡离子的浓度是任何时候都不会改变的，所以在电解过程中，亚锡离子（Sn2+）的浓度不会随着电解时间的延长而变化。

另外，电解过程中，锡的沉淀物像水草一样从阴极向阳极生长。如果电解槽中间不加离子交换膜，生长的锡就会接触阳极，造成短路。由于电解槽中间加了离子交换膜，把电解槽分成两个区域。这样，阳极溶解产生的亚锡离子就可以通过离子交换膜到达阴极区，最后在阴极沉淀。阴极处生长的锡到达离子交换膜时就不会再向前延伸，从而避免了短路的发生。

在实际操作中，可以采用电解槽串联使用的方式，以提高电能的利用率，例如将几台电解槽串联起来，同时开始电解，可以大大提高电解速度和电能的利用率。

本发明方法与现有的酸浸法从无铅焊料废料中回收锡和银的方法相比，具有成本低、回收率高、技术要求不高、操作简单的特点，电解过程可连续不间断地进行，不需要更换电解质。

图1为电解池结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

参见图1，本发明从无铅焊料废弃物中回收锡和银的方法所用的电解池由电解池体1、离子交换膜3、电源6、导体组成。离子交换膜3设置在电解池内，离子交换膜3将电解池分隔成阳极区和阴极区。

实施例1本发明从无铅焊料废料中回收锡和银的方法步骤如下

将锡银合金粉末或小块加热至熔融状态(合金熔点为217～220℃)，铸成锡银合金块4；将一定量的锡银合金粉末置于4～9mol/L硫酸中，水浴加热2～6小时，过滤后得到电解所需的电解液2，纯锡块5通过导线与电源6负极连接，锡银合金块4通过导线与电源6正极连接，两电极放在装有离子交换膜3的电解池中，加入电解液2后通电，开始电解，正极上的锡银合金溶解，负极上析出纯锡；将析出的纯锡从负极中取出，用水清洗三次，熔铸成锭，将过滤电解液后得到的纯银熔铸成锭。

实施例2本发明从无铅焊料废弃物中回收锡和银的方法步骤为：将锡银合金粉末或小块加热至熔融状态(合金熔点为217～220℃)，铸成锡银合金块4；将100g锡银合金粉末加入/L盐酸中，水浴加热3小时，过滤，得澄清透明溶液作为电解液2，以100g锡银合金块为阳极，以100g纯锡为阴极，维持电流为15A，电解2分钟，在阴极析出锡10.86g，在阳极还原10.91g，电流效率达98％。

实施例3本发明从无铅焊料废弃物中回收锡和银的方法步骤如下：将锡银合金粉末或小块加热至熔融状态(合金熔点为217-220℃)，浇铸成锡银合金块4；将一定量的氧化亚锡或氯化亚锡加入4-12mol/L盐酸中，将一定量的氧化亚锡或硫酸亚锡加入2-9mol/L硫酸中，搅拌至充分溶解。纯锡块5作为电解液2，通过导线与电源6负极连接，锡银合金块4通过导线与电源6正极连接。将两电极放在装有离子交换膜3的电解池中，加入电解液2，通电，开始电解，正极上的锡银合金溶解，在负极上析出纯锡；将析出的纯锡从负极上除去，用水清洗三次，熔铸成锭，将过滤电解液后得到的纯银熔铸成锭。

索赔

1.一种从无铅焊锡废料中回收锡和银的方法，其特征在于：所述从无铅焊锡废料中回收锡和银的方法包括以下步骤：将锡银合金粉末或小块加热至熔融状态，铸成锡银合金块；将纯锡块（5）接在电源负极上，将锡银合金块（4）接在电源正极上，将两电极放入装有离子交换膜的电解池中，加入电解液，通电电解，正极上的合金溶解，负极上析出纯锡；电解结束后，将析出的纯锡从负极上除去，用水清洗后熔铸成锭；将过滤电解液后得到的纯银熔铸成锭。

2.根据权利要求1所述的从无铅焊料废弃物中回收锡和银的方法，其特征在于：电解池由电解池体（1）、离子交换膜（3）、电源（6）、导线组成，离子交换膜（3）设置在电解池内，离子交换膜（3）将电解池分隔成阳极区和阴极区。

3.根据权利要求1或2所述的从无铅焊料废弃物中回收锡和银的方法，其特征在于：电解液的配制方法是将一定量的锡银合金粉末放入4-9mol/L硫酸水浴中加热2-6小时，过滤后即得电解所需的电解液。

4.根据权利要求1或2所述的从无铅焊料废弃物中回收锡和银的方法，其特征在于：电解液的配制方法是将一定量的锡银合金粉末投入6-12mol/L的盐酸中，水浴加热2-6小时，过滤后即得电解所需的电解液。

5.根据权利要求1或2所述的从无铅焊锡废料中回收锡和银的方法，其特征在于：所述电解液的配制方法是将一定量的氧化亚锡或氯化亚锡加入到4-12mol/L盐酸中，将一定量的氧化亚锡或硫酸亚锡加入到2-9mol/L硫酸中，搅拌至充分溶解即可作为电解液。

全文摘要

本发明涉及废物资源化技术领域，具体涉及一种电解从无铅焊锡废料中回收锡和银的方法。本发明的目的是针对现有的酸浸法回收锡银合金废料中锡和银存在成本高、回收率低、技术要求严格、操作复杂的缺点，提供一种成本低、回收率高、技术要求不严格、操作简单的电解从无铅焊锡废料中回收锡和银的方法。本发明的制备方法是将锡银合金粉末或小块熔化，铸成锡银合金块，将纯锡块接在电源负极，将锡银合金块接在电源正极，将两极放入装有离子交换膜的电解池中，加入电解液，通电开始电解，正极上的合金溶解，负极上有纯锡析出；从负极取出沉淀出的纯锡，用水清洗，熔化后铸成锭，将电解液过滤后得到的纯银熔化后铸成锭。

文件编号C25C1/

公开日期 2007 年 9 月 12 日 申请日期 2006 年 3 月 10 日 优先权日期 2006 年 3 月 10 日

发明人：吴廷华、张启能、陈飞、毛福林申请人：浙江师范大学