弗洛斯坦法电镀锡电解槽中锡泥形成机理的实验室研究.pdfVIP

维普资讯 2006年第 1期 世 界 钢 铁 ·31· 弗洛斯坦法电镀锡电解槽中锡泥形成机理的实验室研究 (阿根廷)MarceloJ．L．Gines，Gonz~oJ．Benitez，T．P6rez等 摘要 评估弗洛斯坦法电镀锡溶液中影响锡泥产生的因素及各因素所起的作用。考察的闪素包括Fe“离子 浓度、温度 、游离酸、添加剂型号和cl一浓度等。为了验证各因素对锡泥产生的影响，在实验窜对电镀液鼓空 气，再过滤电镀液并对所产生的锡泥进行烘干和称重，以此确定锡泥产生量。在试验前后，以滴定法分析 sn”、Fe”及游离酸浓度。采用EDS(x射线能谱仪)、AAS(原子吸收光谱仪)、XRD(x射线衍射仪)及FTIR (傅立叶变换红外光谱仪)对产生的锡泥进行分析，确定锡泥产生的动力学方程。为了考察锡泥在热交换器 壁上的粘附，在一定电镀条件下进行特殊试验 ，以研究锡泥在不锈钢表面的沉积速度及粘附状况。 关键词 电镀锡 锡泥 弗洛斯坦 苯酚磺酸 1 前言 锡泥的产生意味着经济损失，也加剧环境恶 弗洛斯坦法电镀锡镀液中主要成分有苯酚磺 化，本文旨在评估弗洛斯坦电镀锡溶液中影响锡 酸(PSA)、Snh和添加剂，如光亮剂和消泡剂等。 泥产生的因素及各因素所起的作用。其中包括电 在常规电镀锡的电镀液中，都会因snh氧化 镀液中Fe 浓度、镀液温度、添加剂、氯离子浓 为 sn 而产生锡泥。锡泥的产生导致镀液中 度、油脂的污染及溶液的酸度。在一定的电镀条 Snn的损失，增加锡阳极消耗和锡泥排除成本，由 件下进行实验室试验，研究锡泥在不锈钢表面的 此导致生产成本提高。而且，锡泥会在镀锡板表 沉积速度。 面产生划伤 、小白点、污迹，也会堵塞喷嘴、泵或其 它循环设备。它也是一种有害废弃物，尤其当它 2 实验 含有苯酚(在PSA型电镀锡溶液中)或氰化物时 用标准溶液和没有添加剂的新鲜溶液进行试 (在氯素型电镀锡溶液中)，其毒性更大。 验。试验溶液组成见表 1。 表1 各成分浓度 通过添加 PSA，调整游离酸浓度。添加 Fe— 当中，试验电镀液为400mL，以300mL／min的速 SO4·7H2O调整Fe 浓度，添加NaC1调整Cl一浓 度向溶液中鼓气 192h，锡泥通过滤纸过滤并烘 度，添加 B一1和B一2添加剂调整添加剂类型， 干，采用称重法确定锡泥质量，锡离子、游离酸及 以此观察镀液组成对锡泥形成的影响。 亚铁离子浓度在试验前及试验后均通过滴定法测 500mL的反应器浸在温度可调的水浴 (图1) 得。 为了研究锡泥在不锈钢表面的沉积速度，选 反应器 择正常溶液及高亚铁离子浓度两种溶液进行试 验。3根 9．525mm大小的不锈钢管浸在 3000mL 含有电镀液的开 口烧杯中，不断搅拌烧杯中电镀 溶液并保持恒温，分别在48h、168h及300h后取 出。不锈钢管由橡胶管连接，管 中流水水温为 25℃。为了描述过滤下来或沉淀在带钢表面的锡 泥的物理化学特性，采用SEM、EDS、SRD、FTIR及 AAS进行分析。 图1 锡泥发生装置