胡仕鹏
摘要:硫酸亚锡电解体系在锡电解精炼中应用最广泛。介绍了硫酸亚锡的制备及其应用的研究进展,研究硫酸亚锡对促进工业安全和可持续发展具有重要意义。
关键词:硫酸亚锡;制备;应用
引言
硫酸亚锡主要应用于各种金属和合金的表面处理、印制电路板和其它化工行业。与其它锡电解体系相比,硫酸盐体系具有析氢少、电能消耗小、电流效率高、成本低等优点,因此被认为是目前应用最广泛的一种生产工艺。本研究主要对硫酸亚锡的制备和应用进行综述整理。
1 硫酸亚锡的制备方法
1.1化学法
1.1.1氧化亚锡一硫酸合成法
硫酸铁合成法的主要反应是:
Sn+2Cl2=SnCl4
SnCl4+ Sn=2SnCl2
SnCl2+Na2CO3-SnO↓+2 NaCl+CO2↑
H2SO4=SnSO4+H2O=SnSO4
首先把SnCl2转化成SnO,再用Cl-再合成SnSO4,结果较直接沉淀法得到了较好的纯度,因此在工业上得到了广泛的应用。但缺点是:设备投资较大;产品纯度仅为90.4%,锡的利用率为70%等[1]。鉴于以上不足,对该方法进行了改进,将用于反应中的沉淀剂Na2CO3改为NH4HCO3:
SnCl2+2NH4HCO3=SnO↓+2NH4Cl+2CO2↑+H2O
通过这种方法,得到的SnO沉淀颗粒粗大、疏松,便于过滤、清洗,大大减少了去离子水的用量和SnO因过滤清洗造成的损失,而且NH4HCO3的实际价格远低于Na2HCO3,经济效益显著提高,产品纯度达到98%。
1.1.2低超电位材料直接法
该方法为利用原电池原理,加速金属锡在硫酸溶液中溶解。使用贵金属材料,如铂、锗、金,作为正极,锡金作负极组成原电池。该电极反应如下:
负极(Sn):Sn-2e=Sn2+
正极(R):2H++2e=H2↑
总反应:Sn+H2SO4=SnSO4+H2
锡在硫酸中溶解,这是因为氢对贵金属的电压很低。
硫酸的起始浓度在2.0~2.4mol/L左右,转化率可达90%以上,不消耗其它原料,产品纯度高,晶形好。……