论文部分内容阅读
锡电解精炼体系主要有碱性锡酸盐体系、甲基磺酸体系、氟硼酸体系和酸性硫酸锡体系等。其中,酸性硫酸亚锡电解体系的应用最为广泛。然而,该体系添加有有毒有害、且具有刺激性气味的甲酚磺酸（CSA）,严重影响操作人员人体健康及周边环境。亟需寻找一种绿色环保添加剂替代甲酚磺酸。基于甲酚磺酸官能团分子结构和绿色环保的理念,本文研究了几种添加剂对锡电解精炼过程的影响。1.从甲酚磺酸分子结构中的酚羟基和磺酸基的角度出发,筛选出了具有磺酸基的苯磺酸钠（SB）和具有酚羟基的白藜芦醇（Res）,研究了两种添加剂对锡电解精炼过程的影响。结果表明:SB能够改善阴极锡的形貌。Res可以提高电解液的稳定性。此外,BE+Res电解液的电流效率是99.06%,说明Res能够提高锡电解精炼的电流效率。2.基于绿色环保的理念,对茶叶、大蒜、黄瓜等生物提取液进行了研究。结果表明:茶叶、大蒜、黄瓜提取液能够降低Sn2+的沉积速率,提高阴极锡的平整度。三者对阴极锡的整平效果相当,而添加有黄瓜提取液体系电流效率最高。黄瓜提取液含有抗坏血酸（VC）、D葡萄糖（DGlu）及芦丁（Rut）,为进一步探索黄瓜提取液中单一组分对锡电解精炼的影响,研究了VC、DGlu和Rut对锡电解精炼的影响。研究发现:三者对阴极锡的整平性差别不大,且VC相较于DGlu、Rut更能够提高电解液的稳定性和电流效率。3.基于SB能够改善阴极锡形貌与Res和VC能够提高电流效率的影响,对SB/Res和SB/VC两种复合添加剂对锡电解精炼的影响进行了研究。结果发现:两种复合添加剂对锡电解精炼过程中锡的整平性及电流效率方面作用差异不大。但是,电解前后BE+Res/SB电解液中锡离子较BE+VC/SB电解液稳定。此外,Res/SB复合添加剂能够降低电解液的酸度,延长仪器的使用寿命。所以最佳复合添加剂是SB/Res。4.为优化复合添加剂的工艺参数,研究了硫酸浓度、硫酸亚锡浓度、温度及电流密度对阴极锡形貌和电流效率的影响。结果表明:最佳工艺条件是:硫酸浓度60 g·L-1,硫酸亚锡浓度24 g·L-1,SB和Res的浓度分别为8 g·L-1和30 mg·L-1,β-萘酚0.2 g·L-1,明胶1.0 g·L-1,极距5 cm,温度35℃,电流密度100 A·m-2。在最佳工艺条件下,BE+SB/Res电解液的电流效率是98.65%,阴极锡形貌平整度均与BE+CSA电解液相当,可以取代CSA成为绿色环保的锡电解添加剂。