铁废料主要有铁生产厂的边角料、废旧罐头盒、饮料罐等。废料首先经过分类、剪切、脱油、洗涤和干燥等准备作业,然后进行脱锡和回收锡。按脱锡方法不同,工业上采用氯化法、碱液浸出法和电解法回收锡。
氯化法 用氯气把锡氯化成氯化锡(SnCl4)。这种方法要求原料不带有机物和水分,过程中要用冷却器排除反应放出的热量使反应在低温(311K)下进行,以减少铁的氯化。随着液态SnCl4的生成,反应器内压力减小,此时须逐渐加压以保持氯气压力在0.7×10~2.03×10Pa。当压力不再下降时,表示反应完成。产出的液体SnCl4通过蒸馏分离铁和游离氯气后,可作为产品出售,也可用置换法或电解沉积法生产金属锡。氯化法适用于大规模生产,氯化效率达97%~99%。经氯化处理后的铁含锡0.05%~0.1%,作为炼钢厂的再生原料。
电解法 废铁装入可旋转的铁丝篮中作为阳极,铁极为阴极,在槽电压0.5~2.5V、电流密度100~130A/m和温度338~348K条件下,于含NaOH47~65g,/L、Na2SnO315~25g/L的电解液中进行电解。阳极发生锡的溶解反应:
Sn+6OH-4e=Sn(OH)6
阴极发生锡的还原析出反应:
Sn(OH)6+4e=Sn+6OH
产生的阴极锡为海绵状。海绵锡经过压团、熔化可得到含锡98%左右的粗锡。锡的总回收率为95%~98%,锡的脱除率为99%,电流效率为90%,每吨锡耗电3000~4000kW·h,耗碱750~900kg。
再生锡的重点是铁废料回收锡,回收方法在不断完善之中,以加氧化剂电解法有发展前途。从含锡合金废料回收锡应以直接用于生产新合金为其发展方向。热镀锡逐渐被电镀锡所取代,热镀锡渣量也随之下降。