Elektrolityczny odzysk cyny ze stopu lutowniczego z zastosowaniem kwaśnych roztworów chlorkowych

• Autorzy: Rudnik E. , Dashbold N.

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2015.9.3

Warianty tytułu

EN

Electrolytic recovery of tin from solder using acid chloride solutions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł stanowi przegląd literatury oraz wyników badań eksperymentalnych na temat możliwości wykorzystania roztworów kwaśnych w procesach roztwarzania cyny ze stopów lutowniczych i odzysku tego metalu w procesie elektrolizy. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych procesów anodowego roztwarzania syntetycznego stopu cyny ze srebrem, stanowiącego układ dwufazowy. W roztworach HCl stop roztwarza się nierównomiernie, przy czym jedynie cyna przechodzi do elektrolitu, a następnie wydziela się na katodzie w postaci osadu o budowie dendrytycznej. Szlam anodowy stanowi nieroztwarzalna faza Ag3Sn. Wydajność procesu anodowego wynosiła 107 ±2 %, niezależnie od warunków elektrolizy. Wydajność procesu katodowego mieściła się w zakresie 68÷91 %, przy czym malała ze wzrostem stężenia HCl i spadkiem gęstości prądu. Całkowity odzysk metalicznej cyny ze stopu wynosił 84÷89 %. Procesy katodowej redukcji jonów cyny(II) i jonów wodorowych badano metodą woltamperometrii cyklicznej.

EN

The paper contains a review of the literature and laboratory studies on the recovery of tin from solders using acid solutions and electrowinning. The results of the anodic dissolution of two-phase tin-silver alloy were discussed. The alloy dissolved selectively in HCl solutions, where only tin ions were transferred to the electrolyte and then were reduced on the cathode producing dendritic deposits. Anode slime consisted of insoluble Ag3Sn phase. Anodic current efficiency was 107 ±2 % regardless of the electrolysis conditions. Cathodic current efficiency was in the range of 68÷91 %; it decreased with both increased HCl concentration and decreased current density. Total recovery of metallic tin from the alloy was 84÷89 %. Cathodic reduction of tin(II) and hydrogen ions was also investigated using cyclic voltammetry.

Słowa kluczowe

PL

cyna; srebro; stop; odzysk; elektroliza

EN

tin; silver; alloy; recovery; electrolysis

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 60, nr 9
• Strony: 414--420
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rudnik E.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Dashbold N.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków.

Bibliografia

• 1. Smakowski T. J.: Surowce mineralne — krytyczne czy deficytowe d la gospodarki U E i Polski. Zeszyty Naukowe I GSMiE PAN, 2011, vol. 81, pp. 59÷68.
• 2. Smakowski T., Ney R., Galos K. (red.): Bilans gospodarki surowcami mineralnymi Polski i świata. 2012. Państwowy Instytut Geologiczny — Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa, 2014, pp. 203÷218.
• 3. www.itri.co.uk
• 4. Yamane L. H., de Moraes V. T., Espinoza D. C. R., Tenório J. A. S.: Recycling of WEEE: characterization of spent printed circuit boards from mobile phones and computers. Waste Managem., 2011, vol. 31, pp. 2553÷2558.
• 5. Tuncuk A., Stazi V., Akcil A., Yazici E. Y., Deveci H.: Aqueous metal recovery techniques from e-scrap: hydrometallurgy in recycling. Min. Eng., 2012, vol. 25, pp. 28÷37.
• 6. Khalig A., Rhamdhani M. A., Brooks G., Masood S.: Metal extraction process for electronic waste and existing industrial routes: a review and Australian perspective. Resources, 2014, vol. 3, pp. 152÷179.
• 7. Cui J., Zhang L.: Metallurgical recovery of metals from electronic waste: a review. J. Haz. Mater., 2008, vol. 158, pp. 228÷256.
• 8. www.lme.com/metals/non-ferrous/tin/ (8.07.2015).
• 9. Siewert T., Liu S., Smith D.R., Madeni J. C.: Properties of Lead-Free Solders. Release 4.0. Database for Solder Properties with Emphasis on New Lead-free Solders. National Institute of Standards and Technology & Colorado School of Mines, Colorado, 2002.
• 10. Lee M-S., Ahn J-G., Ahn J-W.: Recovery of copper, tin and lead from spent nitric etching solutions of printed circuit board and regeneration of the etching solution. Hydrometall., 2003, vol. 70, pp. 23÷29.
• 11. Chaurasia A., Singh K. K., Mankhand T. R.: Extraction of tin and copper by acid leaching of PCBs. Int. J. Metall. Eng., 2012, vol. 2, pp. 243÷248.
• 12. Jha M. K., Choubey P. K., Jha A. K., Kumari A., Lee J-C., Kumar V., Jeong J.: Leaching studies for tin recovery from wastee-scrap. Waste. Managem., 2012, vol. 32, pp. 1919÷1925.
• 13. Rimaszeki G., Kulcsar T., Kekesi T.: Application of HCl for recovering the high purity of metal from tin strap by electrorefining. Hydrometall., 2012, vol. 125-126, pp. 55÷63.
• 14. Fuerstenau M. C., Wang G.: Selective separation of tin from a chloride leach solution. Hydrometall., 1997, vol.46, pp. 229÷234.
• 15. Ismail S. A., Jamil N. H., Kamarudin H., Salleh M. A. A.: Extraction of tin ( Sn) from s older dross b y u sing h ydrochloric a cid leaching treatment. Appl. Mech. Mater., 2015, vol. 754÷755, pp. 567÷570.
• 16. Ismail S. A., Jamil N. H., Kamarudin H., Salleh M. A. A.: Extraction of tin (Sn) from solder dross by using citric acid leaching treatment. Appl. Mech. Mater., 2015, vol. 754-755, pp. 571÷575.
• 17. Henao H. M., Masuda C., Nogita K.: Metallic tin recovery from wave solder dross. Int. J. Miner. Proc., 2015, vol. 137, pp. 98÷105.
• 18. Harangi Z., Kekesi T.: Extraction o f t in f rom o xidized s oldering dross by carbothermic reduction and acid leaching. Mater. Sci. Eng., 2014, vol.39 No. 2, pp. 13÷22.
• 19. Dobo Z., Kulcsar T., Kekesi T.: Electrorefining of tin in pure acid solutions by mechanically controlled cathode deposition and solar power utilization, mater. Sci. Eng., 2012, vol. 32, No. 2, pp. 19÷26.
• 20. Oh C.-S., Shim J.-H., Lee B.-J., Lee D. N.: A thermodynamic study on the Ag-Sb-Sn system, J. Alloys Compounds, 1996, vol. 228, pp. 155÷166.
• 21. Washburn E. W. (Ed.): International Critical Tables of Numerical Data, Physics, Chemistry and Technology. Vol. 6. National Research Council, Norwich, New York, 2003, p. 339.
• 22. Rudnik E., Burzyńska L.: Influence of organic additives on morphology and purity of cathodic silver. Arch. Metall. Mater., 2006, vol. 50 no. 1, pp. 137÷144.
• 23. Bard A. J., Parsons R., Jordan J.: Standard Potentials in Aqueous Solutions. Marcel Dekker, New York, 1985.