粗锡电解精炼介绍

粗锡电解精炼(electrorefining  of  crude   tin)

粗锡经电解精炼产出精锡的过程，为锡电解流程之一。粗锡中常见的杂质有铁、铜、砷、锑、铅、铋和银等，可在一次电解作业中除至允许的限度。

粗锡电解精炼始于20世纪初期。1915年美国熔炼和精炼公司(American Smelting＆RefiningCo.)的珀思•安博伊(PerthAmboy)厂用硅氟酸电解液电解精炼粗锡，1917年改用硅氟酸和硫酸混合液，1920年使用硫酸和萃酚磺酸电解液。巴西锡公司冶炼厂(CiaEstanifero do  Brazil  Smelter)和中国广州冶炼厂1964年先后采用硫酸和甲酚磺酸电解液电解精炼粗锡。碱性电解液使用较晚，现今只有英国卡佩尔•帕斯(Capper  Pass)炼锡厂用锡酸钠碱性电解液电解精炼粗锡。

原理  电解精炼以金属的标准电极电位和超电位理论为依据，锡和杂质的标准电极电位(Meⁿ⁺／Me)见表1。在控制一合适电解电压下电解使阳极中的锡溶解，而标准电极电位比锡正的杂质则不溶解而成为阳极泥与锡分离。标准电极电位比锡负的杂质金属与锡一起溶于电解液中，但由于这些杂质量很少，在电解液中达不到一定的浓度则不会与锡一起在阴极上析出。对于和锡标准电极电位相近的铅，使其与电解液形成难溶的盐类而与锡分离。铁在电解精炼时容易还原和氧化，应预先用火法精炼除去。

在实际电解中，氢的析出超电位比锡的标准电极电位大，并随阴极电流密度增加而增大(表2)。锡的析出超电位很小，在一般电解液浓度范围内，其标准电极电位与平衡电位相接近，因此在标准电极电位表上比氢负的锡，能在粗锡电解精炼的条件下析出

方法  分为酸性电解液和碱性电解液电解两种方法。电解槽的槽体为钢筋水泥结构，内衬沥青防腐层。

酸性电解液电解有硫酸亚锡一硫酸一苯酚磺酸，硫酸亚锡一硫酸一甲酚磺酸，硅氟酸亚锡一硅氟酸一硫酸三种电解液电解类型。将预先除铁的粗锡作阳极，纯锡作阴极，通电电解时，在阳极发生锡的溶解反应：

碱性电解液对电解除铁、铜、铅和铋有效，但不能除砷和锑。碱性电解液电解必须在353K以上的温度进行。 

项    目	酸性电解液	碱性电解液
电解锡回收率／％ 电流效率／％ 每吨电解锡直流 电耗／kW·h	95～99．5     75～94     180～220	约96     约90     180～19

展望 世界上采用电解精炼生产的精锡约占精锡总产量的10％。电解精炼生产周期长，锡周转慢，耗电量大，因此应用不广。酸性电解液由于导电性好，电解在常温下进行，应用比碱性电解液多。电解精炼能一次有效除去粗锡中的全部杂质，可产出高质量的精锡并有利于伴生有价金属的回收，对含贵金属的粗锡精炼较为适用。