Preliminary studies on hydrometallurgical tin recovery from waste of tin stripping of copper wires

• Autorzy: Rudnik E. , Wincek D.

Identyfikatory

DOI

10.7494/mafe.2017.43.1.7

Warianty tytułu

PL

Wstępne badania hydrometalurgicznego odzysku cyny z odpadów procesu odcynowania drutów miedzianych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the results of tin leaching and electrowinning from SnO2 waste originating from the industrial process of tin stripping of copper wires. The sludge was leached by acids (sulfuric, hydrochloric, tartaric, oxalic) and sodium hydroxide at various temperatures (40–80°C). The highest efficiency of tin leaching (12–18%) was obtained in an oxalic solution, while the lowest effectiveness (0.2–0.5%) was found for sulfuric acid. Tin leaching was accompanied by a transfer of copper residues to the solution. The electrowinning stage was realized under potentiostatic and galvanostatic conditions using oxalate solutions. Cyclic voltammetry was applied to select the potentials for the selective deposition of metals.

PL

W artykule przedstawiono wyniki uzyskane w trakcie ługowania i elektrolitycznego odzysku cyny z odpadów SnO2 pochodzących z przemysłowego procesu usuwania cyny z drutów miedzianych. Szlam ługowano w roztworach kwasów (siarkowego, solnego, winowego, szczawiowego) i wodorotlenku sodu, w różnych temperaturach (40–80°C). Najwyższą skuteczność ługowania cyny (12–18%) otrzymano w roztworze szczawianowym, podczas gdy najniższą wydajność (0,2–0,5%) stwierdzono w przypadku kwasu siarkowego. Ługowaniu cyny towarzyszyło przejście pozostałości miedzi do roztworu. Elektrolityczny odzysk metali został zrealizowany w warunkach potencjostatycznych i galwanostatycznych z zastosowaniem roztworu szczawianowego. Warunki potencjałowe selektywnego osadzania metali wytypowano, opierając się na badaniach metodą woltamperometrii cyklicznej.

Słowa kluczowe

EN

electrolysis; leaching; tin; tin(IV) oxide; waste

PL

elektroliza; ługowanie; cyna; cyna(IV); odpady

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Metallurgy and Foundry Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 43, no. 1
• Strony: 7--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rudnik E.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Department of Physicochemistry and Metallurgy of Non-Ferrous Metals, Krakow, Poland

autor

Wincek D.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Department of Physicochemistry and Metallurgy of Non-Ferrous Metals, Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Schreiner H., Fidos H.: Method of producing tin layers or tin alloy layers on copper or copper alloy wires by hot tin plating, 3774427 US Patent (1973)
• [2] Delves-Broughton J., Burton V.A.C., Kempster B.A., Williams T.J.: Electrotinning wire, 3947343 US Patent (1976)
• [3] Diehl P.: Process for the production of tin-plated wires, 4661215 US Patent (1987)
• [4] Rudnik E., Sikora P.: Studies on cementation of tin on copper and tin stripping from copper substrate. Archives of Metallurgy and Materials, 61, 2 (2016), 593–98
• [5] Keskitalo T., Tanskanen J., Koukkanen T.: Analysis of key patents of the regeneration of acidic cupric chloride etchant waste and tin stripping waste. Resources Conservation and Recycling, 49 (2007), 217–243
• [6] Scott K., Chen X., Atkinson J.W., Todd M., Armstrong R.D.: Electrochemical recycling of tin, lead and copper from stripping solution in the manufacture of circuit boards. Resources Conservation and Recycling, 20 (1997), 43–55
• [7] Li B., Pan D.A., Jiang Y.H., Tian J.J., Zhang S.G., Zhang K.: Recovery of copper and tin from stripping tin solution by electrodeposition. Rare Metals, 33, 3 (2014), 353–357
• [8] Kerr C.: Sustainable technologies for the regeneration of acidic tin stripping solutions used in PCB fabrication. Circuit World, 30, 3 (2004), 51–57
• [9] Roy S., Buckle R.: The recovery of copper and tin from waste tin stripping solution. Part II: Kinetic analysis of synthetic and real process waste. Separation and Purification Technology, 68 (2009), 185–192
• [10] Ryu S.H., Ahn J.W., Ahn H.J., Kim T.: Recovery of tin and copper from waste solder stripper by oxalate precipitation. Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, 23, 3 (2014), 37–43
• [11] Harangi Z., Kekesi T.: Extraction of tin from oxidized soldering dross by carbothermic reduction and acid leaching. Materials Science and Engineering, 39, 2 (2014), 13–22
• [12] McKesson D.: Miracles in tin stripping. Printed Circuit Fabric, 22 (1999), 34–38
• [13] Smakowski T., Ney R., Galos K.: Bilans gospodarki surowcami mineralnymi Polski i świata. 2012. Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa 2014
• [14] Smart J.S., Smith A.A.: Effect of certain fifth – period elements on some properties of high – purity copper. Transactions AIME, 152 (1943), 103–105
• [15] Pourbaix M.: Atlas of electrochemical equilibria in aqueous solutions. Pergamon Press, New York 1966
• [16] Lothenbach B., Ochs M., Wanner H., Yui M.: Thermodynamic data for the speciation and solubility of Pd, Pb, Sn, Sb, Nb and Bi in aqueous solution. Japan Nuclear Cycle Development Institute, Naka-gun, Ibaraki 1999
• [17] Sillen L.G., Martell A.E.: Stability constants of metal-ion complexes. Suppl. No. 1, Alden Press, Oxford 1971
• [18] Hampel C.A.: The encyclopedia of electrochemistry. Reinhold, New York 1964

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).